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Der Kobold im Elektroauto

ladestationDer kommende Boom in der Batterie-Produktion für E-Mobilität steigert die Nachfrage nach zwei Metallen, die sonst nur wenige Verwendungszwecke kennen: Kobalt und Lithium. Ob die Förderung schnell genug ausgeweitet werden kann, ist noch nicht sicher.

Aus Chiang Mai Christian Mihatsch

Wer vor einem Jahr sein Geld in "Kobolderz" investiert hat, kann sich über einen Kursgewinn von über 100 Prozent freuen. Das nach den frechen Hausgeistern benannte Metall Kobalt hat sich innerhalb eines Jahres von 25.000 US-Dollar pro Tonne auf 57.500 Dollar verteuert. Dies liegt allerdings nicht an einer sprunghaft gestiegenen Nachfrage nach Kobaltblau, sondern an den elektrischen Eigenschaften des Elements.

BildLithiumkarbonat: Kein E-Auto fährt ohne das weiße Pulver, dessen Preis sich in nur zwei Jahren verdreifacht hat. (Foto: Martin Walker/​Wikimedia Commons)

Bei den meisten Lithium-Ionen-Batterien besteht eine der beiden Elektroden aus einer Lithium-Kobalt-Legierung und die andere aus Graphit. Die Nachfrage nach diesen drei Stoffen steigt denn auch mit jeder Nachricht über wachsende Zahlen von Elektroautos. Der Analysedienst Bloomberg New Energy Finance schätzt, dass sich die globale Produktionskapazität für Batterien von heute 103 Gigawattstunden in den nächsten vier Jahren auf 273 Gigawattstunden mehr als verdoppeln wird.

Das schwächste Glied in der Rohstoffkette ist dabei Kobalt. Mit einem Marktanteil von knapp 60 Prozent ist die Demokratische Republik Kongo, das frühere Zaire, der wichtigste Lieferant von Kobalterz. Dieses wird dann in China verhüttet. China bestreitet knapp die Hälfte der globalen Produktion von 100.000 Tonnen an verhüttetem Kobalt pro Jahr.

Vor allem die Abhängigkeit von Kongo ist ein Problem. In den letzten Monaten sind dort wieder Unruhen aufgeflammt und Beobachter befürchten eine Rückkehr des Bürgerkriegs. Der UN-Hochkommissar für Menschenrechte bezeichnete die kongolesische Region Kasai aufgrund der von einer Miliz zuletzt dort begangenen Greueltaten als eine "Landschaft des Horrors".

"Elon Musk sollte seine Kreativität auf den Rohstoff richten"

Ein weiteres Problem ist Kinderarbeit im informellen Kleinbergbau, aus dem rund ein Fünftel der kongolesischen Kobaltproduktion stammt. Mark Dummett von der Menschenrechtsorganisation Amnesty International sagte zur Situation im Kongo: "Die glanzvolle Werbung für die neueste Technik steht im scharfen Kontrast zu Kindern, die Säcke voller Steine schleppen, und zu Bergleuten, die in engen Tunneln schwere Lungenschäden riskieren."

Im Gegensatz dazu ist die Lithiumproduktion auf mehrere Länder verteilt, die politisch stabiler sind als der Kongo. Australien, Chile und Argentinien sind die wichtigsten Produzenten des Leichtmetalls. Doch auch dieses wird teurer: In den letzten zwei Jahren hat sich der Preis für eine  Tonne Lithiumkarbonat auf rund 20.000 Dollar mehr als verdreifacht.

Die globale Jahresproduktion ist aus Bergbausicht allerdings winzig: Sie lag vorletztes Jahr bei 185.500 Tonnen Lithiumkarbonat respektive 35.000 Tonnen reinem Lithium. Letzteres entspricht einem Würfel mit 40 Metern Kantenlänge.

Kobaltbergbau ist potenziell schwer gesundheitsgefährdend, in den "illegalen" kongolesischen Kleinbergwerken gibt es aber kaum Schutzmaßnahmen. (Video: Amnesty International/​Youtube)

Aus diesem Grund gibt es auch keinen eindeutigen Marktpreis, sondern nur Schätzungen von Marktbeobachtern. Dank des Preisanstiegs wird die Lithiumproduktion ausgeweitet. Analysten von "The Lithium Spot" erwarten, dass diese im Jahr 2018 auf knapp 300.000 Tonnen Lithiumkarbonat und im Jahr 2019 auf über 350.000 Tonnen steigen wird.

Der Marktexperte Joe Lowry befürchtet aber, dass das auf längere Sicht nicht reicht und ein "mangelndes Lithiumangebot deutliche Probleme für die Batterie-Lieferkette im Jahr 2023 verursacht". Lowry spottet denn auch über Elon Musk, den Chef des Elektroautoherstellers Tesla: "Elon Musk scheint zu denken, wenn er Autos baut, dann kommt auch das Lithium. Seine chaotische Lieferkette für Batterien sollte ihn aber davon überzeugen, sein kreatives Denken auf die banale Frage zu verwenden, wo die gigantischen Mengen an Lithium herkommen sollen, die er braucht." Musk lässt derzeit die größte Batteriefabrik der Welt, die "Gigafactory", bauen.

Keine Überraschung daher, dass weltweit intensiv nach neuen Vorkommen gesucht wird. Experten der kalifornischen Stanford University wollen in Kratern erloschener Vulkane, die oft mit Wasser gefüllt sind, eine neue Lithiumquelle gefunden haben. Jahrtausende lang haben Regen und heiße Quellen Lithium aus den vulkanischen Ablagerungen ausgespült und in den Kraterseen "gesammelt".

Entwarnung beim Graphit

Die Stanford-Forscher haben das Lithium allerdings nur indirekt in Proben aus erkaltetem, kristallisiertem Magma nachgewiesen – unter anderem aus dem Vulkanfeld McDermitt an der Grenze zwischen Oregon und Nevada. Die Wissenschaftler wollen jetzt herausfinden, welche Bedingungen herrschen mussten, um möglichst viel Lithium an die Erdoberfläche zu schleudern. Wenn sie erfolgreich sind und sich die Vorkommen dann auch noch rentabel abbauen lassen, könnte das die USA beim Lithium unabhängiger machen.

Der dritte Rohstoff für die Herstellung von Batterien ist kein Metall, sondern besteht aus Kohlenstoff. Graphit wächst dennoch nicht auf Bäumen, sondern wird ebenfalls in der Erde abgebaut. Der mit Abstand größte Produzent ist China mit einem Marktanteil von 80 Prozent.

Graphitvorkommen sind allerdings besser über die Welt verteilt: In der Türkei und in Brasilien gibt es größere Reserven als in China. Selbst in Deutschland wird Graphit gewonnen, in Kropfmühl in Niederbayern. Die globale Jahresproduktion liegt bei 2,2 Millionen Tonnen.

BildGroße Batterie, kleiner Kofferraum: Die Energiequelle in leistungsstärkeren E-Autos ist ziemlich groß und schwer. (Foto: Karle Horn/​Wikimedia Commons)

Davon wird nur ein kleiner Teil zur Herstellung von Batterien verwendet. Der Branchendienst Benchmark Mineral Intelligence (BMI) schätzt, dass der Graphitverbrauch für Batterien, der 2015 bei 80.000 Tonnen lag, bis 2020 auf 250.000 Tonnen ansteigen wird. Für Batterien geeignetes Graphit kostet derzeit rund 3.000 US-Dollar pro Tonne und BMI erwartet einen moderaten Preisanstieg auf gut 4.000 Dollar.

Die Buchhalter der Batteriefabrikanten wird vorerst also nicht das Graphit in ihren Bleistiften reuen, sondern die Menge an Kobalt und Lithium in ihren Produkten.

Zum Dossier: E-Mobilität – Verkehr unter Stromladestation

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