Mobilität

Kinderarbeit und leicht entzündlich: ungelöste Probleme bei Akkus für Elektroautos

Schuften in den Minen in Kongo: Kobalt für Batterien wird laut Menschenrechtlern auch von Kindern gewonnen. (Symbolbild)

Schuften in den Minen in Kongo: Kobalt für Batterien wird laut Menschenrechtlern auch von Kindern gewonnen. (Symbolbild)

E-Mobilität wird oft als Lösung aller möglichen Probleme bejubelt. Haben wir aber überhaupt genügend Rohstoff für die Akkus?

Im Jahr 2030 sollen Elektrofahrzeuge einen Marktanteil von fünfzig Prozent erreichen, schätzt die Consultingfirma BCG. Indien will bis dahin nur noch Elektroautos neu zulassen, Frankreich und Grossbritannien planen Ähnliches. Doch wenn so viele Autos mit Strom fahren, gibt es dann überhaupt genügend Rohstoffe für die Batterien? Die Frage stellt sich vor allem für Lithium, Grafit und Kobalt, die wichtigsten Rohstoffe herkömmlicher Akkus.

Grafit liefern vor allem die Chinesen. Die könnten es bald selber brauchen. Allerdings gibt es erfolgversprechende Versuche mit Abfallgrafit. Zudem werden Batterietypen entwickelt, die ohne Grafit auskommen (siehe Text ganz rechts). Metalle wie Lithium gibt es genügend auf dem Planeten. Allerdings ist relative Verknappung möglich. Das heisst, dass die relativ leicht zugänglichen Lagerstätten den Bedarf nicht decken. Man muss dann ausweichen auf Lagerstätten, die aus politischen oder geologischen Gründen nicht so gut zugänglich sind. Folge: Die Preise dürften steigen.

Der Bedarf an Kobalt dürfte sich bis 2030 auf jährlich 260 000 Tonnen verdoppeln (2050: 800'000 Tonnen). Kobalt ist ein Nebenprodukt der Kupfer- und Nickelförderung. Allerdings könnten bis 2050 auch rund 40 Prozent des Bedarfs aus rezykliertem Kobalt stammen.

Die Idee beim Li-Ionen-Akku: Die Lithium-Ionen sitzen im geladenen Zustand zwischen den Grafitschichten (rechts). Liefert der Akku Strom, wandern sie durch den Elektrolyten zur Kathode und lagern sich im Kobaltoxidgitter ab. Wenn der Akku entladen ist, stecken sämtliche Li-Ionen im Kobaltoxid. Um den Akku wieder zu laden, müssen sie wieder zurück in den Grafit gebracht werden. Der Elektrolyt sorgt dafür, dass die Li-Ionen im Innern des Akku wandern können.

Die Idee beim Li-Ionen-Akku: Die Lithium-Ionen sitzen im geladenen Zustand zwischen den Grafitschichten (rechts). Liefert der Akku Strom, wandern sie durch den Elektrolyten zur Kathode und lagern sich im Kobaltoxidgitter ab. Wenn der Akku entladen ist, stecken sämtliche Li-Ionen im Kobaltoxid. Um den Akku wieder zu laden, müssen sie wieder zurück in den Grafit gebracht werden. Der Elektrolyt sorgt dafür, dass die Li-Ionen im Innern des Akku wandern können.

Kobalt: Die gefährliche Jagd nach dem neuen Öl

Es schimmert leicht silbrig, bildet bizarre Kügelchen an der Oberfläche und gehört zu einem der begehrtesten Rohstoffe der Welt: Kobalt. Der Name des Schwermetalls leitet sich vom bösen Berggeist Kobold ab. Weil die Erze beim Rösten giftigen Rauch ausstiessen und es nicht gelang, aus dem Röstprodukt Metall zu schmelzen, witterten die abergläubischen Berg- und Hüttenarbeiter darin das Werk von bösen Geistern, den Kobolden, die das Schwermetall dem viel wertvolleren Silber teuflisch ähnlich machten. 1735 hatte der schwedische Chemiker Georg Brandt das bis dato unbekannte Element in Bismuterzen entdeckt und es auf den Namen «Koboldkönig» getauft. Das Metall, so ist in alten Chemie-Lehrbüchern nachzulesen, diente in Glasmanufakturen dazu, Glas eine blaue Farbe zu verleihen. Auch die gotischen Kirchenfenster von Saint-Denis verdanken Kobalt ihre tiefblaue Farbe.

Heute dient der Rohstoff einem ganz anderen Zweck: Kobalt ist neben Lithium integraler Bestandteil von Akkus und Batterien – und sozusagen der Schmierstoff der Elektro-Welt. Während in einem handelsüblichen Handy-Akku neben 30 Milligramm Gold lediglich rund sechs Gramm Kobalt stecken, benötigt eine konventionelle Batterie für ein Elektrofahrzeug 21 Kilogramm Kobalt. Neben Batterien ist Kobalt in einer Reihe weiterer industrieller Produkte enthalten: Hartmetalle, Magnete, Katalysatoren, Trocknungsmittel für Farben.

Unmenschliche Bedingungen

Kein iPhone, kein PC, kein (Elektro-)Auto gäbe es ohne Kobalt. Als BMW 2016 seinen Elektro-SUV und -Mini präsentierte, lag der Preis für eine Tonne Kobalt bei etwas über 20 000 Dollar. Nachdem weitere Autobauer die Produktion von E-Fahrzeugen in Serie ankündigten und die Politik den Druck auf Verbrennungsmotoren erhöhte – Frankreich und Grossbritannien planen ab 2040 ein Verkaufsverbot für Diesel- und Benzinmotoren –, sind die Weltmarktpreise explodiert. Der Preis für eine Tonne Kobalt liegt heute bei über 80 000 Dollar. Die Preise steigen.

60 Prozent der globalen Kobalt-Vorkommen befinden sich in Lagerstätten in der Demokratischen Republik Kongo in Zentralafrika. Ein Fünftel der Vorkommen wird von Minenarbeitern unter widrigsten Bedingungen mit blossen Händen gefördert. Die «creuseurs» («Gräber») steigen ohne Schutzkleidung und Grubenhelm in ungesicherte Schächte ab. Die Menschenrechtsorganisation Amnesty International hat diese skandalösen Arbeitsbedingungen in mehreren Berichten angeklagt. Frauen schürfen die giftigen Mineralien in Flüssen, Kinder müssen bis zu zwölf Stunden am Tag für einen Hungerlohn arbeiten. Unicef schätzt, dass in den Minen im Kongo rund 40 000 Kinder schuften. Arbeitsunfälle sind an der Tagesordnung, die notdürftig mit Holzbalken gestützten Stollen stürzen ein, Mineure werden bei lebendigem Leib begraben.

Manche Tunnel- und Schachtsysteme sind so tief unter der Erde, dass künstlich Sauerstoff zugeführt werden muss. Wenn die Generatoren ausfallen, droht der Sauerstoff auszugehen – die Minenarbeiter müssen dann so schnell wie möglich wieder aus der Grube aufsteigen, was nicht immer gut geht. Die Kobalt-Jäger riskieren ihre Gesundheit und ihr Leben, damit die Verbraucher in den Industrienationen mit schicken Elektrogeräten spielen können.

Amnesty International fordert die Unternehmen auf, die Kobalt-Lieferkette transparent zu machen. Zwar hat Apple im vergangenen Jahr zum ersten Mal eine Liste von Unternehmen veröffentlicht, die das Kobalt in seinen Batterien liefern. Der Elektronikkonzern hat sich zudem einer Selbstverpflichtung verschrieben, dass kein Kobalt aus Kleinstbergbau ohne «angemessene Schutzmassnahmen» bezogen wird. Doch ist diese Absichtserklärung rechtlich nicht bindend – und ändert auch nichts an der Weltmarktsituation.

Lithium: Abbau macht Landschaden

Ein Rohstoff mit fast exponentiell steigender Nachfrage ist das Lithium. Gemäss Schätzungen des Fraunhofer-Instituts dürfte sie bis in 20 Jahren von heute rund 30 000 auf über 100 000 Tonnen steigen. Denn Lithium-Ionen-Akkus wiegen immer noch 200 bis 300 Kilogramm.

Lithium stammt grösstenteils aus Australien, Chile und Argentinien. In Südamerika entstehen durch den Abbau zwar willkommene Arbeitsplätze, die Auswirkungen auf die Umwelt sind aber beträchtlich. Die grössten Vorkommen befinden sich in den trockensten Gebieten der Erde. Beim Gewinnen des Metalls wird das Grundwasser aus dem Boden gepumpt und in Teiche geleitet, wo es verdunstet. Zurück bleibt Lithium-Karbonat, aus dem in einem weiteren Verarbeitungsprozess reines Lithium gewonnen wird. Der Abbau fördert das Austrocknen der Landschaft und bedroht den Lebensraum von Pflanzen und Tieren, wie die österreichische Umweltorganisation Global 2000 schreibt. Zudem seien die Eigentumsrechte des ursprünglich von indigenen Völkern bewohnten Atacama-Gebiets nicht geklärt.

Auch beim Recycling hapert es. Während seltene Metalle grösstenteils zurückgewonnen werden können, wäre der Aufwand beim Lithium zu gross. Ein Ansatz ist deshalb, AutoAkkus mit nachlassenden Kapazitäten anderweitig weiterzuverwenden. Zum Beispiel für die Speicherung von Strom aus privaten Fotovoltaik-Anlagen.

Mässige Elektro-Begeisterung

Für die Elektroden der Akkus braucht es zudem Grafit, das hauptsächlich aus China stammt. Die Chinesen benötigen das Mineral aber zu einem grossen Teil für ihre eigene Elektronik-Industrie. Gemäss Fraunhofer-Institut zeichnet sich auch bei seltenen Erden wie Rhenium, Terbium und Dysprosium eine Knappheit ab.

Denn die Pläne der Autohersteller sind hochtrabend. Nach Konzernen wie Tesla, Renault und Opel wollen nun auch VW, BMW, Mercedes und andere am Elektro-Boom teilhaben. Der Diesel-Skandal treibt die Entwicklung weiter voran. Derzeit fahren weltweit zwar erst etwa 0,2 Prozent aller Autos mit Strom. Schweizer kaufen immer noch zu gut 97 Prozent fossil betriebene Karossen. Doch die Verkaufszahlen steigen markant. In Norwegen verfügt bereits heute jedes dritte Fahrzeug über einen Akku statt einen Tank.

Das saubere Auto gibt es nicht

Der Verband Swiss eMobility begrüsst diesen Trend. «Wenn eine Technik Verbesserungen für die Umwelt bringt, ist es der elektrische Antrieb», sagt Krispin Romang, stellvertretender Geschäftsführer der Organisation, der diverse Unternehmen angehören. Der Rohstoffhandel habe ohne Zweifel seine Schattenseiten, ist er sich bewusst. Doch häufig gehe vergessen, dass auch die Rohölförderung seit Jahrzehnten mit Begleiterscheinungen wie Kriegen, Terrorfinanzierung und katastrophalen Folgen für die Umwelt einhergehe. «Logischerweise kann die Elektromobilität nicht sämtliche Probleme lösen», stellt Romang klar. Doch keine andere Antriebsart sei so intelligent, ökologisch und energieeffizient.

Mobilität hinterfragen

Auch Danièle Gosteli von Amnesty International Schweiz hält Elektroautos bezüglich Kohledioxid-Ausstoss grundsätzlich für die bessere Alternative. Durch das stetige Engagement der Nonprofit-Organisationen würden sich bei der Rohstoffbeschaffung auch gewisse Fortschritte abzeichnen, räumt sie ein. Doch der Prozess gehe klar zu langsam.

«Die Konzerne überprüfen ihre Zuliefererketten nicht konsequent und Staaten wie die Schweiz verpflichten sie nicht dazu.» Hoffnungen setzt Gosteli auf die Konzernverantwortungsinitiative, über die voraussichtlich in einem Jahr abgestimmt wird. Weiter müsse aber auch generell der Konsum hinterfragt werden, findet die Menschenrechtsverantwortliche. Denn auch bei der neuen Technik ändere sich nichts an der Tatsache, dass gut eine Tonne Material bewegt wird, um einen einzigen Menschen zu transportieren.

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