Rohstoffkrise (auch) in der Batterieindustrie – Europas Verantwortung auf der Suche nach Alternativen

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2000 Prozent – das ist der erwartete Nachfragezuwachs an Lithium bis zum Jahr 2040. Hinsichtlich des Ziels 2050 Netto-Null-Emissionen zu erreichen, um die Erderwärmung auf 1,5 Grad zu begrenzen, beschränkt sich diese Nachfrage allerdings nicht nur auf Lithium. Der Verbrauch von Kobalt soll um 600 Prozent, der von Nickel um 300 Prozent und der von Kupfer um fast 200 Prozent steigen.

Grund dafür: das omnipräsente Speicherproblem. All diese Metalle werden in Batterien verwendet, die für unsere Energiewende unerlässlich sind. Allein der weltweite Markt für Elektrofahrzeuge soll bis 2030 auf über 700 Milliarden Euro wachsen – hängt jedoch vollständig von der Batterieproduktion ab. Der Umgang mit diesen wichtigen Rohstoffen wird also darüber entscheiden, ob wir unsere Klimaziele erreichen oder nicht.

Die Metalle in unseren Batterien sind keine erneuerbaren Ressourcen – und so sollten wir auch mit ihnen umgehen.

Bereits in den vergangenen Jahren ist die Nachfrage als auch die Preise dieser Metalle enorm gestiegen. Experten gehen zwar davon aus, dass die Produktion der Metalle mit der noch weiter steigenden Nachfrage mithalten kann, doch weder Lithium noch seine relevanten Geschwister sind erneuerbare Ressourcen. Wenn sie nicht schon bald viel effizienter genutzt werden, könnten Knappheit, schwankende Preise und wachsende globale Abhängigkeit den Markthochlauf dieser aufstrebenden Industrie konterkarieren.

Zum Erfolg verhilft nur ein vollständig nachhaltig gedachter Lebenszyklus von Batterien. Europa kann hierbei global eine besondere Rolle bei der Festlegung von Standards spielen: Für Transparenz in der Lieferkette, umweltfreundlichere Abbau- und Gewinnungspraktiken und – was zu lange übersehen wurde – für eine nachhaltige und effiziente Nutzung dieser Güter.

Messstandards für Batterien sind veraltet, ungenau und führen zu Verschwendung

In allen Branchen, die Lithium-Ionen-Batterien verwenden, werden immer noch dieselben Kriterien für das Ende der Lebensdauer (EOL) angewandt, die in den neunziger Jahren erstmals vorgeschlagen wurden. Diese Kriterien sind allerdings keine festgelegten Standards, sondern lediglich zur gängigen Praxis gewordene Richtwerte. Sie beziehen sich ausschließlich auf die Restkapazität und ignorieren sicherheitsrelevante Aspekte. Der entstehende Wert wird allgemein als Gesundheitszustand der Batterie (SoH) bezeichnet. Weitgehend unangefochten wird auch heute noch davon ausgegangen, dass der EOL-Wert bei 70  bis 80 Prozent des neuen SoH-Wertes erreicht wird. Vereinfacht ausgedrückt: Wenn die maximale Reichweite des Fahrzeugs auf circa 70 bis 80 Prozent gesunken ist. Solche eher groben „catch all“-Regeln waren während der Anfangsphase der Technologie sinnvoll.

Heute allerdings bedeutet eine unangefochtene Anwendung dieser Kriterien, dass Schätzungen zufolge mindestens 2 Millionen Tonnen Batterien vorzeitig ausrangiert werden. Die Batterie ist das teuerste Verschleißteil eines Elektrofahrzeugs und enthält, wie wir wissen, nicht erneuerbare Ressourcen, deren Preise stetig steigen. Es liegt also auf der Hand, dass exakte Aussage über den Zustand der Batterien mithilfe von Diagnose-Tools getroffen und viel bewusster beurteilt werden müssen.

Um den Zustand der Batterie zu diagnostizieren, ist vollständige Datentransparenz erforderlich

Neben den Messkriterien gibt es eine noch größere Herausforderung: der Mangel an Transparenz. Selbst wenn man sich auf verbesserte und nachhaltigere Kriterien einigen würde, gibt es für Fahrzeugbesitzer heute keine Möglichkeit, den SoH-Wert zu ermitteln. Einige Fahrzeuge besitzen ein hauseigenes Selbstdiagnosesystem, das einen groben SoH-Wert anzeigt. Bei der Herstellung von Elektrofahrzeugen gibt es – ob man es glaubt oder nicht – immer noch keinen standardisierten Rahmen oder entsprechende Richtlinien zur Bewertung der Batteriequalität. Unabhängige Test- oder Prüfunternehmen – wie der TÜV in Deutschland oder die MOT-Prüfstellen in Großbritannien – besitzen weder den Zugang noch die Technologie, um den Restwert oder die Qualität von Batterien bestimmen zu können. Um also das Beste aus den Metallen herauszuholen und unsere Abhängigkeit von neuen Materialien drastisch zu reduzieren, brauchen wir eine tiefgreifende und herstellerübergreifende zugreifbare Datenlage und volle Transparenz. Entsprechend diskriminierende Marktgrenzen oder -mechanismen die eine unabhängige Diagnose der Batterien unzugänglich macht, muss verhindert werden.

Europa muss unabhängige Batterietests, einschließlich des Datenaustauschs mit Kunden und Drittanbietern und Standardschnittstellen ermöglichen (denken Sie auch an die gemeinsamen europäischen PSD2-Richtlinien für den Datenaustausch im Finanzbereich). Eine transparente Datenlage und ein offener Umgang mit denselben würde die Verschwendung von über 2 Millionen Tonnen Batterien vermeiden und unsere Abhängigkeit von Rohstoffen verringern. Nutzer und Hersteller können so in der Lage sein, die tatsächliche maximale Nutzung der Batterie während des First Life im Auto, und dann auch in einer möglichen Second Life Anwendung, zum Beispiel als Reservestromquelle für das Stromnetz, zu nutzen. Erst dann kann und muss ein Teil der Rohstoffe der Batterie durch geeignete Recyclingmechanismen wiedergewonnen werden.

Zusammenarbeit: die Grundlage für Transparenz, bessere Diagnostik und eine nachhaltige Industrie

Für die Elektrofahrzeugindustrie und den Energiespeichersektor sind Transparenz, Datenaustausch und die daraus resultierende Zusammenarbeit der einzige Weg zu echter Nachhaltigkeit. Unser Erfolg, sowohl in wirtschaftlicher als auch in ökologischer Hinsicht, hängt von unserer Bereitschaft ab, diesen Weg zu gehen. Wenn wir jetzt eine führende Rolle bei der Verwirklichung dieser Ziele einnehmen, können wir sicherstellen, dass der europäische Markt auch bei der Herstellung der nachhaltigsten und hochwertigsten Batterien und batteriebetriebenen Produkte weltweit führend ist – und zwar genau dann, wenn sie weltweit unverzichtbar werden.

—- Der Autor Claudius Jehle ist Gründer und Geschäftsführer der Volytica Diagnostics GmbH, einem Unternehmen, das sich auf eine einfache, sichere und unabhängige Bewertung von Batteriequalität und -zustand konzentriert. Claudius Jehle studierte bis 2012 Maschinenbau und Systemidentifikation an der TU München und TU Delft und leitete anschließend von 2013 bis 2019 die Forschungsgruppe Energiespeicherdiagnose und Telematik am Fraunhofer-Institut für Verkehrs- und Infrastruktursysteme IVI, Dresden. https://www.volytica.com/

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