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Ruhr-Uni-Bochum: Auswirkungen der zunehmenden Wasserknappheit

nicht nur Autobatterien, sondern auch Handys sind schädlich

Bolivien leidet an Wasserknappheit
Salzsee in der Atacama-Wüste von Bolivien

Wasser ist unsere wichtigste Ressource. Ohne Wasser kein Leben. Genau so verhält es sich auch mit dem C02. Ohne C02 ebenfalls kein Leben. Pünktlich zum Tag des Wassers hat die Ruhr-Uni-versität Bochum ein Forschungsprojekt zu diesem Thema abge-schlossen, welches von der Bundesregierung mit schlappen 350 Mio. EUR subventioniert wurde.

Dabei bedienten sich die Forscher einer recht skurril anmutenden Methode, der sog. Wasserfußabdruck-Analyse entlang der gesamt-en Energieversorgungskette. Berücksichtigt wurde dabei der lokale und entfernte Wasserbedarf für verschiedene Energiesysteme. Mit zunehmender Wasserknappheit würden auch die Energieversorg-ungssysteme ( z.B. thermische Kraftwerke) verwundbarer. Vor allem in Ländern mit Wüstenklima stellt Wasser schon heute eine knappe Ressource da. Allerdings ist diese Erkenntnis nicht neu.

Neu ist allerdings, dass man dafür nicht nur den von Menschen angeblich verursachten und massgeblichen C02-Fußabdruck und damit für den Klimawandel  verantwortlich macht (was bisher keineswegs bewiesen wurde), sondern jetzt macht man auch den Wasser-Fußabdruck zu einem Werkzeug der Bewertung, um den von Menschen verursachten Kimawandel zu begründen.

Wobei die Knappheit von den Forscherinnen und Forschern daran festgemacht wird, wie viel Wasser an einem Produktionsort vorhanden ist und welche Folgen der Verbrauch hat. Hierbei bedient man sich sog. Sub-Indikatoren mit Hilfe der Ökobilanz, um schemagerecht die Situation bewerten zu können.

Wasserstresstest Liefer-und Wasserkettenverfolgung

Anhand einer Lieferkettenverfolgung von Lithiumcarbonat, welches für die Herstellung von Handys und Autobatterien u.a. benötigt wird, listeten die Forscher die verbrauchten Wassermengen innerhalb der Kette auf. Angefangen von der Gewinnung der eingedampften Sole bis zur Entsalzung von Lithiumcarbonat errechneten die Forscher für einen Lithium-Speicher mit einer Leistung von 2 Megawattstunden einen rechnerischen Wasserverbrauch von 5.600 Litern. Rechnet man alle Wasserverbräuche innerhalb der Lieferkette zusammen, beträgt der Wasserverbrauch 33.155 Liter für 2 Megawattstunden Leistung.  Das ist in der Tat ein unfassbar hoher Verbrauch. Dies fällt um so schwerer ins Gewicht, wenn man berücksichtigt, dass in den Hauptabbaugebieten von Bolivien und Chile Wasserknappheit herrscht.

Ein weiteres Ergebnis der Forscher war, das man rd. 23 % des jährlichen Trinkwasserbedarfs in Deutschland benötigt, um in Bolivien und Chile die Lithiumspeicher wieder auf ein tolerables Niveau zu verdünnen. Mit anderen Worten: ein in Chile verbrauchter Liter Wasser fällt dort viel schwerer ins Gewicht als in Deutschland. Das ist in der Tat alarmierend.  

Der Schmutzfink hört auf den Namen Handy Was Handys mit Wasserknappheit zu tun haben

Damit die Akkus in den modernen Handys Strom speichern können, benötigen Sie Lithiumcarbonat. Anodenmaterialien, die aus Kohlenstoff und graphitiertem Kohlenstoff hergestellt werden, sind die mit Abstand am meisten verwendeten Anodenmaterialien für Lithium-Ionen-Batterien, da sie eine hohe Energiedichte und Effizienz mit einer langen Lebensdauer verbinden. Deshalb muß ein Handy auch nicht alle 2 Jahre ausgetauscht werden. 

Um die Millionen von Handys und Autobatterien für E-Autos zu produzieren, benötigt man lt. Öko-Institut bis 2030 rd. 240.000 Tonnen Lithium und bis 2050 sogar 1,1 Mio. Tonnen, wenn man an den Pariser Klimazielen festhält. Wie hoch der tatsächliche Bedarf sein wird, weiß allerdings noch Niemand so ganz genau, da unklar ist, ob sich die Elektromobilität auf breiter Front durchsetzen wird. Falls das der Fall sein sollte, reichen die Vorräte aber bei weitem nicht aus. Und welche Folgen der Abbau für das Öko-System hat, ist auch noch unklar. Klar ist aber schon heute, dass die Wasserknappheit zunehmen wird.   

 
 

Auch das irische Institut of Technology Carlow rechnet durch die Freisetzung giftiger Chemiekalien bei der Gewinnung und Entsalzung von Lithium durch Auslaugung mit erheblichen ökologischen und sozialen Auswirkungen. Es sei nämlich schon heute bekannt, dass das Einatmen von siliziumhaltigem Staub in Verbindung mit dem Abbbau des Hartgesteins Lungenkrankheiten verursacht.

Eine Alternative würde dagegen in Deutschland bestehen. In den Tiefengewässern des Oberrheingrabens würde sich Lithium befinden, welches bei geringem Eingriff in die Natur gefördert werden könnte, ohne das das Gebirge aufgeschlossen werden müßte. Ein patentiertes Verfahren zur Extraktion von Lithium aus Thermalwasser hätte man bereits entwickelt und angemeldet. In Bruchsal existiert bereits eine Piltoanlage im dortigen Geothermiekraftwerk. 

Ob die Mengen ausreichen, wird sich noch zeigen. Besser wäre es, wenn man auf Lithum in Akkus ganz verzichten würde. Eine lithiumfreie Alternative wäre z.B. Natrium. 

Natrium-Ionen-Akkus haben zwar keine so hohe Energiedichte wie Lithium-Ionen-Batterien, sind dafür aber preiswerter, haben eine längere Lebensdauer und sind unempfindlich gegen Tiefentladungen. Für die Kathodenproduktion wird nur einfaches Speisesalz benötigt. Dafür ist die Reichweite allerdings sehr bescheiden.        

Quellenhinweise:

Businessinsider.de vom 18.03.2021; FAZ vom 23.03.2021; Uni-Kassel.de, Presse-mitteilung vom 02.02.2021; Ingenieur.de vom 22.03.2021; Flörke, Martina: Er-gebnisse des WANDEL-Projekts Wasser-knappheit, Lehrstuhl für Ingenieurhydro-logie und Wasserwirtschaft,  Ruhr-Uni-Bochum (Hrsg.), Pressemitteilung vom 22.3.2021;  springerprofessional.de vom 09.02.2021 sowie RK-Redaktion vom 11.05.2021

Fotonachweise:

Header: congerdesign,, links darunter (Salzsee in Bolivien): Tashi Kongma, pixabay.com; links darunter (Kinder mit Wasserkanister):      Lanur, pixabay.com; rechts darunter: Handy: Gerd Altmann , links darunter: Revierkohle 

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