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Kobalt Kinder

E-Mobilität: Batterie-Rohstoff Kobalt könnte knapp werden

extremer Wasserverbrauch - Kinderarbeit - endliche Lagerstätten -hohe Preise

Kobalt Kinder
Kobalt Mitarbeiter im Kongo
Kobalt-Minenarbeiter -Foto: Washington Post/GettyImages,künstl.Veränderung:Revierkohle

Wir haben uns mit dem Thema E-Autos bereits mehrmals beschäftigt und dabei immer wieder feststellen müssen, dass das E-Auto keine langfristige  Zukunft haben kann. Und das aus rein physikalisch-technischen Gründen. (siehe unser Jahrbuch 2017 und 2018) Die Gründe wollen wir hier nicht wiederholen. Stattdessen werden wir uns heute mit dem Rohstoff und den Produktionsbedingungen in Südafrika und China beschäftigen, wo sich 70 % der Lithium-Lagerstätten weltweit befinden. Neuerdings wird auch in Zinnwald in Sachsen nach dem wertvollen Rohstoff gesucht. Dort sollen sich nach Angaben des GF der Deutschen Lithium GmbH, Prof. Armin Müller, rd 100 Mio.T Lithium befinden. Wegen der zweifelhaften Menge werden wir hierauf in einem gesonderten Beitrag eingehen. 

Elektromobilität

schmutzige Arbeit für angeblich saubere Autos

E-Autos brauchen Batterien und diese brauchen Kobalt, ein zentraler Bestandteil von Lithium-Ionen-Batterien. Kobalt ist ein schweres Metall, das als extrem hitzebeständig gilt und dafür sorgt, dass die Batterie nicht verbrennt. Hauptproduzent ist die schweizerische Firma Glencore und ihre Tochter Katanga. Zwei Drittel der weltweiten Kobaltproduktion i.H.v. 100.000 T (2017) stammt aus dem Kongo. Das entspricht 40 % der Jahresproduktion. Die weltweiten Kobalt-Vorräte belaufen sich auf rd. 25 Mio. T.  Das Alkali-Leichtmetall Lithium hat eine Lagerstättenreichweite von rd. 46 Mio.T. Konzentriert findet man dieses in Argentinien (9,8 Mio.T), Bolivien (9Mio. T); China (7 Mio. T); Chile (8,4 Mio. T), USA (6,8 Mio. T) und Australien mit 5 Mio. T.  Und da der Rohstoff heiß begehrt ist, ist der Preis für eine Tonne Lithium innerhalb eines Jahres bis Mitte 2017 auf 14.000 und bis Ende 2019 auf 18.000 US-Dollar gestiegen. Und das hat Folgen. Nicht nur für die Umwelt, sondern auch für die betroffenen Menschen, die sich in den Minen unter z.T. erbärmlichen Bedingungen verdingen müssen. Es geht um Kinderarbeit wie im Kongo, Korruption wie in Südafrika, Waffenhandel und natürlich Ausbeutung im großen Stil.  Amnesty International hatte diese Situation in einer Studie bereits 2016 bemängelt. Das sollte man wissen, bevor man sich für ein E-Auto entscheidet.  

Johan August Arfwedson

Johan August Arfwedson

Entdecker des Lithiums (1817)

Elektrofahrzeug

E-Auto

umweltfreundlich? Fehlanzeige !

Smartphone

Lithium

auch in jedem Handy

Kristall
Silizium-Quartz -Foto: Didier Descouens,wikimedia commons,FNU

Lithium-Gewinnung aus der Nähe betrachtet

Glencore- weltweit größter Kobald-Produzent
Lithium Ion Batterie
Lithium-Batterie, Foto: pixabay.com
Batterie
Tonnenschwere Batterien im LKW, Foto: Brian Dorff, pixabay.com

Lithium ist ein weiss-wässriges Alkali-metall, das in einem Verdunstungsprozess gewonnen wird. Inmitten der Atacam-wüste, 1500 Km nördlich der chilenischen Hauptstadt Santiago gelegen liegt tief unt-er der Erde der Atacama-Salzsee. Er ge-hört zum sog. Lithium-Dreieck zwischen Bolivien, Argentinien und Chile.

Das mineralhaltige Grundwasser des Sees wird in riesige Becken gepumpt. Die Wüst-ensonne sorgt dafür, dass das Wasser ver-dunstet, wodurch sich nach und nach unt-erschiedliche Salze im Beckenboden ab-setzen. Diese Salzlösung wird dann in einem chemischen Prozess in Lithiumkar-bonat umgewandelt.  Hierbei wird in Auf-bereitungsanlagen unerwünschtes Bor und Magnesium extrahiert und ausgefilt-ert. Dann wird die Salzlauge mit Natrium-carbonat behandelt. Das dabei ausgefällte Lithiumcarbonant wird gefiltert und ge-trocknet. Das ist ein aufwendiger Prozess.

Da durch den Verdunstungsprozess ex-trem viel Wasser verbraucht wird, kommt es zu Wasserknappheit, Bodenkonta-minierung durch Chemikalien und Ver-seuchung des Trinkwassers, da die Ab-wässer und die Restsolen meist ungeklärt in den Salzsee zurückgepumpt werden. Hört sich unappetitlich an und ist es auch.

KNAPPHEITSGUT

Wegen seiner hohen Energiedichte wird Kobalt zunehmend nachgefragt. In den vergangenen 12 Monaten hat sich der Preis pro Tonne Kobalt daher von 54.000 auf 88.500 US-Dollar erhöht. Vor 3 Jahren lag der Preis noch bei rd.30.000 US-Dollar. Pro Autobatterie rechnen die Fachleute mit 10 bis 20 Kg Lithiumkarbonat und 10 bis 16 kg Kobalt. Der Kobaltanteil im Akku soll in den nächsten Jahren durch techn. Weiterentwicklungen reduziert werden.

RISIKOGUT

Eine Studie des Instituts der deutschen Wirtschaft (IW) kommt zu dem Ergebnis, dass sich die Nachfrage nach Lithium-Ionen-Batterien bis 2026 auf das 14-bis 24-fache der derzeitigen Produktionska-pazität erhöhen  wird. Die Studie geht allerdings davon aus, dass sich bis 2026 rd. 18 Mio. E-Autos auf den Strassen welt-weit bewegen werden.

Wir haben da so unsere Zweifel. Denn gem. den Aussagen der Bundesregierung zufolge sollten 2020 in Deutschland auch schon rd. 1 Mio. E-Autos unterwegs sein. Wegen der Reichweitenproblematik und der fehlenden Ladeinfrastruktur sind es Ende 2019 daher gerade einmal 83.173 zugelassene Stromer gewesen. ( Statista)

Hinzu kommt das Problem der fehlenden Substituierbarkeit von Kobalt und Lithium sowie der fehlende Strom bei Flaute, so-weit man ernsthaft den Batteriestrom über Windstrom gewinnen will. Einstweilen sind es nämlich ausschließlich fossile Energie-träger, die den Strom für die E- Autos Tag und Nacht liefern können.

Zwar wird es in Zukunft möglich sein, dass Lithium durch Schwefel (Li-S) ersetzt wird und die Reichweite eines E-Autos dann rd. 1000 km betragen könnte, jedoch mangelt es diesen sog. Li-S-Batterien an der Zy-klenstabilität. Will heißen: nach rd. 50 Lade/Entladevorgängen sind die Elektro-lyte ausgetrocknet. Beim Frauenhofer-IWS-Institut in Dresden tüftelt man zwar schon seit einigen Jahren  an stabilen Anoden-konzepten, aber diese stabileren Zellen er-reichen dann keine hohe Energiedichte mehr.  Das ist aber entscheidend für eine längere Reichweite.   

Quellenhinweise:

Handelsblatt vom 02.10.2019; Welt vom 28.11.2017;  emobicon.de vom 06.07.2018; Meyer, Carsten: Fünf Fakten zu Lithium und Kobalt, in: ZDF vom 06.10.2018; 14.30 h; Boddenberg, Sophia: Lithiumabbau in Chile -Fluch oder Segen ?, in: Deutsche Welle vom 28.04. 2018; Wirtschaftswoche vom 10.05.2018; Focus-Online vom 03.07.2018 ; elektronik.net.de vom 06.02.2014 und RK-Redaktion vom 20.01.2020
 
Fotos: (klein, Mitte) v.l.n.r.: Fehr and Miller of Stock-holm, CC-PD-Mark, FNU, wikimedia commons ; E-Auto: MikesPhotos, pixabay.com; Handy: Stocknap, pixa-bay.com 

Und dann wäre da noch der risikobe-haftete Versorgungsweg zu beachten.

Die Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rostoffe ordnet zusammen mit dem  IW den Rohstoff Kobalt zur sog. “roten Gruppe” zu. Innerhalb dieser Risikobe-wertungsgruppe nimmt Kobalt den ersten Platz ein, da dieser hauptsächlich im Kon-go, in Russland, in Kuba und in Chile abge-baut wird. Aus Sicht der Behörde und der Deutschen Wirtschaft sind das alles Hoch-risikoländer. Wie auf dieser Basis eine sichere Rohstoffversorgung zur Herstell-ung lupenrein umweltfreundlicher Auto-batterien zustande kommen kann, ist für uns bis auf Weiteres schleierhaft.   

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