Zurück zu den Artikeln

Richtig oder falsch?

Seien wir klar: Elektrofahrzeuge (EVs) und ihre Batterien stellen einen entscheidenden Schritt in Richtung einer nachhaltigeren Zukunft für den Verkehr dar, da sie eine sauberere und umweltfreundlichere Alternative zu herkömmlichen Autos mit Verbrennungsmotor bieten. Der Einsatz von EVs auf der Straße erzeugt deutlich weniger Treibhausgase und keine Abgasemissionen.


Die Herstellung von EV-Batterien bringt jedoch mehrere ökologische Herausforderungen mit sich. Studien haben gezeigt, dass die Herstellung einer typischen EV-Batterie höhere Kohlenstoffemissionen verursachen kann als die von benzinbetriebenen Autos.
Dies liegt daran, dass die Herstellung einer EV-Batterie die Gewinnung seltener und schwer zu beschaffender Materialien wie Lithium, Kobalt und Mangan erfordert, was energieintensiv ist.

Nachhaltigkeit von Elektrofahrzeugbatterien

Obwohl die aktuellen Herstellungsprozesse für EV-Batterien nicht so nachhaltig sind, wie man es sich wünschen würde, gleicht ihr sauberer Betrieb über die gesamte Lebensdauer des Fahrzeugs ihren anfänglichen ökologischen Fußabdruck bei weitem aus. Dennoch bleibt es entscheidend, dass die Industrie weiterhin an einer nachhaltigeren Batterieproduktion arbeitet und auf saubere Energiequellen umsteigt.
In diesem Artikel werden wir den ökologischen Einfluss der Beschaffung von Rohstoffen für EV-Batterien vertiefen, neue Alternativen untersuchen und erklären, warum Elektroautos trotz ihrer aktuellen Mängel eine nachhaltigere Lösung als Benzinautos bleiben.

Elektrofahrzeuge: Eine immer beliebter werdende nachhaltige Alternative

Fahrer weltweit werden sich ihres ökologischen Fußabdrucks immer bewusster. In Frankreich geben 61 % der Fahrer an, dass sie für ihren nächsten Autokauf ein Hybrid- oder Elektrofahrzeug wünschen, und laut unserer Umfrage in Zusammenarbeit mit dem Institut Ipsos nennen 7 von 10 EV-Fahrern ökologische Bedenken als entscheidenden Faktor für den Autokauf.
Es ist daher nicht überraschend, dass Elektrofahrzeuge immer beliebter werden.
Während EVs beim Fahren wenig bis keine Emissionen verursachen, kann ihre Herstellung, insbesondere die ihrer Batterien, erhebliche ökologische Auswirkungen haben.
Lassen Sie uns genauer untersuchen, wie EV-Batterien und die darin enthaltenen Rohstoffe weniger umweltfreundlich sein können, als es scheint.

Ökologische Auswirkungen der Batterieproduktion und -entsorgung

Elektrofahrzeugbatterien sind komplexe Komponenten, die zahlreiche Seltene Erden wie Lithium, Nickel, Kobalt und Graphit enthalten. Wie der Name schon sagt, sind diese Materialien schwer zu finden und zu gewinnen und erfordern intensiven und manchmal umweltbelastenden Bergbau, um sie aus dem Boden zu trennen. Aus diesem Grund stellt die Produktion von EV-Batterien eine ökologische Herausforderung dar.

Produktion von EV-Batterien

Eine EV-Batterie besteht aus Tausenden von wiederaufladbaren Lithium-Ionen-Zellen, die miteinander verbunden sind, um ein Batteriepaket zu bilden. Neben den Rohstoffen, aus denen die Zellen bestehen, benötigt eine EV-Batterie viele Software- und Hardwarekomponenten, um zu funktionieren. Werfen wir einen genaueren Blick auf die ökologischen Auswirkungen der Herstellung einer Elektrofahrzeugbatterie.

Rohstoffe für EV-Batterien

Die Rohstoffe in einer EV-Batterie umfassen Lithium, Mangan und Kobalt. Eine typische EV-Batterie verwendet zwischen 3 und 5 kg Lithium, 80 % Nickel, 10 % Kobalt und 10 % Mangan.
Im Folgenden untersuchen wir den Bergbauprozess für jeden Rohstoff und seine Auswirkungen auf die Umwelt.

Obwohl es andere chemische Zusammensetzungen für Elektrofahrzeugbatterien gibt, sind Lithium-Ionen-Zellen bei weitem die beliebtesten, da sie kostengünstig sind und eine relativ hohe Energiedichte haben. Sie bieten ein optimales Gleichgewicht zwischen Preis und Stromspeicherkapazität.

Lithium wird hauptsächlich aus Salaren oder unterirdischen Sole-Reservoirs gewonnen. Der Großteil seiner Produktion ist in Südamerika (insbesondere Bolivien, Argentinien und Chile) und China konzentriert.
Lithium wird aus der Sole relativ einfach durch Verdunstung von Wasser gewonnen, wodurch eine lithiumreiche Lösung zurückbleibt.

Ökologische Auswirkungen des Lithiumbergbaus

Aufgrund dieses Verdunstungsprozesses erfordert der Lithiumbergbau ein großes Volumen an Grundwasser, das während des Prozesses verloren geht. Dies kann lokale Gemeinschaften von Trinkwasser entziehen und die Landwirtschaft schädigen, indem die für die Bewässerung verfügbare Wassermenge reduziert wird, insbesondere da der Großteil des weltweiten Lithiums in ariden Regionen abgebaut wird, die bereits wasserarm sind.
Darüber hinaus kann die Flüssigkeit, die nach der Lithiumgewinnung übrig bleibt, toxische oder radioaktive Elemente enthalten und muss gereinigt und gelagert werden, bevor sie wieder in die Umwelt freigesetzt wird.

Kobalt

Neben Lithium wird Kobalt oft für seine ökologischen und sozialen Auswirkungen in EV-Batterien hervorgehoben. Kobalt ist derzeit eine Schlüsselkomponente in EV-Batteriezellen.

Kobaltbergbau

Kobalt ist ein Nebenprodukt des Kupfer- und Nickelbergbaus. Es kann jedoch auch direkt abgebaut werden, wobei Australien und die Demokratische Republik Kongo (DRK) die Hauptproduzenten sind.

Ökologische Auswirkungen des Kobaltbergbaus

Kobalt ist zweifellos eines der problematischsten Materialien, die in Elektrofahrzeugen verwendet werden, sowohl aus ökologischer als auch aus sozialer Sicht. Kobaltminen erzeugen giftige Rückstände, die in die Umwelt gelangen, das Grundwasser verschmutzen und nahegelegenen Gemeinschaften schaden können. Darüber hinaus erzeugt das Schmelzen von Kobalterz Dämpfe mit hohen Konzentrationen an Schwefeloxid und anderen Schadstoffen.
Neben ihren ökologischen Auswirkungen geben Kobaltminen auch Anlass zur Sorge aufgrund der dort herrschenden Arbeitsbedingungen. Bei minimaler Regulierung und Aufsicht sind Arbeiter in Kobaltminen oft unterbezahlt und verfügen nicht über die richtigen Werkzeuge, Schulungen und Schutzausrüstungen. Diese gefährlichen Bedingungen schaffen problematische Arbeitspraktiken, die zu Verletzungen oder sogar Todesfällen führen können.
Um diese ungünstigen Bedingungen anzugehen, haben viele führende Automobilhersteller zugesagt, Kobalt, Graphit und Lithium aus zuverlässigen und nachvollziehbaren Quellen zu beziehen. Gleichzeitig versuchen Batterieproduzenten, die Verwendung von Kobalt einzustellen und sich auf leichter zugängliche und weniger problematische Materialien wie Nickel oder Eisen zu konzentrieren. Innovative Studien deuten darauf hin, dass „Feststoffbatterien“ die Verwendung von Kobalt vollständig eliminieren und die Kapazität und Effizienz neuer Batterien erheblich verbessern könnten.

Mangan

Im Vergleich zu Lithium und Kobalt wird Mangan oft in Diskussionen über die für die Produktion von EV-Batterien benötigten Rohstoffe übersehen. Dennoch ist es eine unverzichtbare Komponente in Elektrofahrzeugbatterien, und die Nachfrage danach ist in den letzten Jahren erheblich gestiegen.

Manganbergbau

Mangan ist das fünft häufigste Metall auf der Erde und wird oft neben Eisenvorkommen gefunden. Es wird typischerweise in Tagebauminen abgebaut, wobei etwa 80 % seiner Produktion aus Südafrika stammt. Australien, China, Indien, die Ukraine und Brasilien produzieren dieses Metall ebenfalls in erheblichen Mengen.

Ökologische Auswirkungen des Manganbergbaus

Da es im Tagebau abgebaut wird, kann der Manganbergbau erhebliche Luftverschmutzung verursachen, insbesondere in trockenen Gebieten, wo Minenstaub leicht aufsteigen kann. Darüber hinaus kann Mangan den Boden und die Wasserversorgung verschmutzen, insbesondere durch das Einbringen anderer chemischer Elemente.

Aufkommen von LFP-Batterien

Aufgrund der Herausforderungen bei der Beschaffung vieler für EV-Batterien verwendeter Rohstoffe suchen Hersteller aktiv nach umweltfreundlicheren und ethischeren Lösungen für die Batterieproduktion. Die Lithium-Eisen-Phosphat (LFP)-Technologie ist eine solche Alternative, die Eisen anstelle von Kobalt verwendet.
Im Vergleich zu Lithium-Ionen-Batterien (Li-Ion) haben LFP-Batterien mehrere Vorteile, stehen aber auch vor Herausforderungen. Ihre geringere Energiedichte ist ihr Hauptnachteil und hat ihre Verwendung in EVs historisch eingeschränkt, da diese Batterien tendenziell weniger effizient sind und eine geringere Reichweite bieten als Li-Ion-Batterien.
Allerdings sind LFP-Batterien auch viel einfacher (und daher günstiger) herzustellen und verwenden weitaus häufigere Rohstoffe. Sie halten auch Hitze besser stand als Li-Ion-Batterien und haben tendenziell eine längere Lebensdauer.
EV-Hersteller verwenden bereits LFP-Batterien. Chinesische Hersteller führen hierbei, obwohl westliche Unternehmen ebenfalls beginnen, die LFP-Technologie zu übernehmen, insbesondere Tesla, das angibt, dass die Hälfte seiner Autos bereits kobaltfreie LFP-Batterien verwendet.

Ökologische Auswirkungen des Ladens und Fahrens von Elektroautos

Da sie keinen Benzin oder Diesel verbrennen, um ihre Motoren anzutreiben, stammt der Hauptumwelteinfluss von Elektroautos aus ihrer Herstellung, insbesondere ihrer Batterien. Natürlich hängt die Nachhaltigkeit der täglichen Nutzung eines EVs davon ab, wie der Strom erzeugt wird, mit dem es geladen wird.
Ein Elektrofahrzeug, das mit erneuerbarer Energie betrieben wird, hat einen weitaus geringeren Einfluss als eines, das mit Strom aus Kohle oder Erdgas betrieben wird. Im Durchschnitt erreicht ein EV hinsichtlich der Emissionen nach einer Fahrstrecke von 25.000 bis 150.000 Kilometern die gleiche Ebene wie ein Fahrzeug mit Verbrennungsmotor.

Wie nachhaltig sind EV-Batterien wirklich?

Während die Produktion von EV-Batterien derzeit mit ökologischen und sozialen Herausforderungen konfrontiert ist, ebnen neue Abbauprozesse, Rohstoffe und Batteriechemien den Weg für eine nachhaltigere Zukunft.
Trotz der weit verbreiteten Nutzung der Batterietechnologie steht ihre Anwendung zur Stromversorgung von Elektrofahrzeugen noch am Anfang. Da die Kosten weiter sinken und die Technologie fortschreitet, haben politische Entscheidungsträger und Branchenführer die Pflicht, die Arbeitsbedingungen im Bergbau und in der Batterieproduktion zu verbessern.
Klar ist, dass der ökologische Einfluss der Herstellung eines Elektroautos niemals null sein wird, weshalb die Wiederverwendung und das Recycling alter EV-Batterien unerlässlich sind, um sicherzustellen, dass die darin enthaltenen Materialien so lange wie möglich nützlich bleiben.
Es ist jedoch wichtig zu bedenken, dass Elektrofahrzeuge über ihre gesamte Lebensdauer hinweg deutlich nachhaltiger bleiben als Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor. Derzeit wird geschätzt, dass EV-Batterien eine Lebensdauer von 15 bis 20 Jahren haben und wiederverwendet und recycelt werden können, um die meisten darin enthaltenen Rohstoffe zurückzugewinnen.