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24 Februar 2022 / Lesezeit: 3 minuten

Recycling von Batterien

Lithium remade in Germany

Energie tanken an der Ladesäule: Die wiederaufladbare Lithium-Ionen-Batterie (LiB) spielt eine elementare Rolle in der E-Mobilität. 

Bild: IMAGO / Zoonar

Bild: IMAGO / Zoonar

Für Lithium-Ionen-Batterien werden seltene Metalle benötigt. Ihre Förderung ist umweltschädlich, Kinderarbeit keine Ausnahme. Der Chemiekonzern BASF will die Rohstoffe daher recyceln – ab 2023 in Brandenburg.

„Das Thema Recycling ist absolut entscheidend, um in großen Mengen E-Mobilität hinzubekommen, gerade in Europa ist das besonders wichtig“, sagt die Chemikerin Kerstin Schierle-Arndt. Sie stellte Ende 2020 im unternehmenseigenen Podcast von BASF ein neues, bestenfalls kreislauffähiges Verfahren vor. Hauptdarstellerin dabei ist die Lithium-Ionen-Batterie (LiB). BASF produziert keine ganzen Akkus, sondern sogenannte Kathodenmaterialien, die wiederum elementarer Bestandteil der wiederaufladbaren LiB sind. Dem Energiespeicher kommt eine zentrale Rolle in E-Autos zu. Sie drängen aus der Nische auf den Massenmarkt. In diesem Jahr waren bis Ende Juni fast 149.000 Elektrofahrzeuge am Start, das sind mehr als zehn Prozent aller Neuzulassungen. Weltweit bauen Konzerne lautstark die eigene Produktion um, bei der IAA Anfang September in München wurden munter zahlreiche E-Studien und -Prototypen vorgestellt. 

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Klimaschonende E-Auto-Produktion in Europa

Auch BASF bastelt an einem Prototyp. Er steht auf dem Firmengelände im brandenburgischen Schwarzheide – und ist eine Recyclinganlage für LiB, die 2023 fertig sein soll. Bund und Land werden das Projekt, das neben der Forschung auch den Bau einer Kathoden-Produktionsanlage bis 2022 beinhaltet, gemeinsam mit maximal 175 Millionen Euro bis 2026 fördern. Der Bau ist eingebettet in eine europäische Batterie-Initiative, für die das Bundeswirtschaftsministerium wiederum drei Milliarden Euro zur Verfügung stellt. Spannende Sache, auch weil das BASF-Vorhaben an einem heiklen Punkt der Produktion ansetzt: den entstehenden CO2-Emissionen beim Bau der E-Autos.  Die LiB ist „für 30 bis 60 Prozent der gesamten Treibhausgasemissionen bei der Herstellung von Elektrofahrzeugen verantwortlich“, heißt es wiederum in einer Studie von Agora Verkehrswende und dem Fraunhofer-Institut vom Juli dieses Jahres.

Neuere Berechnungen liegen bei etwa 40 bis 100 Kilogramm CO2 pro Kilowattstunde Batterie. Die mehrstufige Produktion der Zellen ist energie-intensiv und komplex. Von den verwendeten Materialien landen Schätzungen zufolge zudem etwa 15 Prozent – noch bevor sie in den Markt gelangen – prozessbedingt im Abfall. Exakte Zahlen haben nur die Produzenten. Klarer ist da schon der Wille von Industrie und Politik: Europa und vor allem Deutschland soll in der Produktion Weltspitze werden. Gekoppelt an den Green Deal der EU heißt das natürlich, so klimaschonend wie möglich.

Aufbau und Funktion einer Lithium-Ionen-Zelle beim Entladevorgang. Illustration: Eva Leonhard

Zwischen Euphorie und Utopie

Ab Anfang 2022 soll eine verbesserte Batterieverordnung in allen Mitgliedsstaaten gelten. Die noch aktuelle Richtlinie stammt aus dem Jahr 2006 und enthält weder Höchstwerte für einen CO2-Fußabdruck noch Mindestwerte für die Verwendung von Reyclingrohstoffen. Aber auch in der neuen Verordnung greifen verbindliche Regelungen dazu erst ab 2027. In diesen Kontext hinein baut nun BASF seine Modell-Fabrik, die zunächst dazu dienen soll, das neu entwickelte Verfahren auf seine Industriereife zu testen. Die Wiedergewinnung der für den Batterie-Bau entscheidenden Metalle Lithium, Kobalt, Nickel und Mangan steht dabei im Fokus. BASF erwartet „eine Reduzierung des CO2-Fußabdrucks um 25  Prozent oder mehr durch die Verwendung von recyceltem Material anstelle des Abbaus von Rohstoffen“, so eine Unternehmenssprecherin. Soweit reichten zumindest die ersten Berechnungen. Der ökologisch und sozial brisante Abbau der seltenen Metalle etwa in Südamerika (Lithium) und im Kongo (Kobalt) geht oft zulasten der Natur und der Bevölkerung. In dem zentralafrikanischen Staat sei „Kinderarbeit keine Ausnahme“ im Bergbau, bilanziert eine Studie von Brot für die Welt und Misereor. Chile wiederum ist Lithium-Hauptlieferant der EU. In der Förderregion Salar de Atacama berichten Landwirt:innen von versalzenen Böden aufgrund einer Absenkung des Grundwasserspiegels. Einzigartige Feuchtgebiete im Norden des Landes sind bedroht.

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In Deutschland sind das Bundeswirtschaftsministerium und die Landesregierung in Brandenburg erst mal euphorisch. Kathoden-Produktion und Batterie-Recycling würden wesentlich „zum Aufbau einer nachhaltigen Batterie-Wertschöpfungskette für Elektrofahrzeuge in Europa“ beitragen, heißt es aus Berlin und Ministerpräsident Dietmar Woidke spricht von einer „Schlüsselinvestition“. Dabei scheint echte Kreislaufwirtschaft vorerst leider eher utopisch. So werde „Recycling von Batterien aus E-Mobilitätsanwendungen erst in Jahrzehnten einen signifikanten Beitrag zur Rohstoffversorgung in der E-Mobilität leisten können“, sagen die Expert:innen von Agora Verkehrswende und Fraunhofer-Institut. Auch problematisch: Die BASF-Anlagen müssen, Stand jetzt, nicht zwingend mit regenerativen Energien betrieben werden. Hauptenergieträger des Standorts in Brandenburg ist Erdgas. Und was ist mit den Produktionsabfällen, die entstehen? Die Antwort des Konzerns fällt vorsichtig aus: „Wir suchen nach Möglichkeiten, alle Abfallströme zu recyceln.“ Das Innovationspotenzial ist also riesig, oder?