Die dreckige Wahrheit

E-Mobilität birgt die nächste Umweltkatastrophe


Die E-Mobilität muss endlich Fahrt aufnehmen – da sind sich Industrie und Bundesregierung einig. Höhere Kaufprämien und ein „Masterplan Ladeinfrastruktur“ sollen bis zum Jahr 2030 10 Mio. Elektrofahrzeuge auf deutsche Straßen bringen, die an 1 Mio. Ladestationen des Landes „betankt“ werden können. Doch noch weiß niemand genau, wann wie viel Elektroschrott anfallen wird und wie er zu entsorgen bzw. zu recyceln ist. Die E-Mobilität hat damit das Potenzial, die nächste Umweltkatastrophe heraufzubeschwören.
Elektrofahrzeuge sind leise und sauber, retten die Umwelt und bewahren die abgasgeplagten Städte und Kommunen vor drohenden Fahrverboten. Doch selbst das Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und nukleare Sicherheit (BMU) kommt bei seiner ganzheitlichen Bilanz vom August 2019 zu einem nicht ganz so umweltfreundlichen Ergebnis: „Der Rohstoffaufwand ist bei Elektroautos höher als bei konventionellen Fahrzeugen, ebenso die Masse des insgesamt ausgestoßenen Feinstaubs“, heißt es da. Lediglich bei den „Stickoxiden, die aktuell besonders im Fokus stehen, ist das Elektroauto hingegen im Vorteil.“ Im Klartext:
E-Fahrzeuge stoßen zwar keine Abgase aus und verbrauchen auch kein Benzin, haben aber trotzdem eine schlechte Ökobilanz. Denn der Strom, mit dem die Autos, Bikes, Roller und Busse bewegt werden, wird keinesfalls CO2-frei erzeugt. „Ein solcher Wert stimmt nicht einmal für Norwegen, wo der Strom nahezu emissionsfrei mit Wasserkraft gewonnen wird, weil der CO2-Ausstoß bei der Fertigung von Fahrzeug und Akku ignoriert wird. In allen anderen europäischen Ländern ergeben sich darüber hinaus hohe CO2-Emissionen durch die Beladung der Akkus mit Hilfe des Stroms aus dem jeweiligen nationalen Produktionsmix aus grüner Energie und Kernenergie auf der einen und fossilen Brennstoffen auf der anderen Seite“, heißt es in einer gemeinsamen Untersuchung von Christoph Buchal (Physikprofessor der Uni Köln), dem ifo-Energieexperten Hans-Dieter Karl und dem früheren ifo-Präsidenten Hans-Werner Sinn.
Und dann ist da noch die Batterie selbst. Sie ist mit mehreren hundert Kilo Gewicht nicht nur das größte Bauteil eines Elektroautos, sondern auch das teuerste und klimaschädlichste. Denn für ihre Produktion werden sehr viele unterschiedliche Rohstoffe gebraucht. Für das hier verbaute Lithium, Kobalt und Grafit werden ganze Ökosysteme zerstört und den Menschen Land und Wasser geraubt. Die E-Autos starten daher mit einem großen Kohlendioxid-Rucksack. Die Herstellung eines Akkus, der für eine Reichweite von rund 400 Kilometern benötigt wird, verursacht eine Klimabelastung von 15 bis 20 Tonnen Kohlendioxid. Ein sparsamer Kleinwagen mit Benzin- oder Dieselmotor könnte bis zu 200.000 Kilometer fahren, um so viel Klimagas in die Luft zu blasen.
Experten gehen davon aus, dass Lithium-Ionen-Batterien nach etwa 1.000 Ladevorgängen ausgetauscht werden müssen. Rechnet man mit einer Reichweite von 100 Kilometer je Aufladung, hält ein Akku somit für rund 100.000 Kilometer. Je nach Nutzungsintensität des Fahrzeugs bedeutet dies eine Lebensdauer zwischen 5 bis 10 Jahren. Doch wenn die Batterien ihr Leben aushauchen, werden sie zu giftigem Elektroschrott. Lt. Prognosen werden bis 2030 weltweit 11 Mio. Lithium-Ionen-Batterien anfallen. Und dann fangen die Umweltprobleme erst richtig an.
Da die deutschen Autohersteller gesetzlich verpflichtet sind, Fahrzeuge und Antriebsbatterien zurückzunehmen, tüfteln sie schon heute an Recyclingprozessen und einer sinnvollen Wiederverwertung.
Schon der Transport gebrauchter Batterien ist aufwendig. Ein Hauptproblem besteht in der Brandgefahr. Sie können sich durch einen Kurzschluss entzünden und mit herkömmlichen Mitteln nicht gelöscht werden. „Jeder Transport von einer Lithium-Ionen-Batterie ist ein Gefahrguttransport. Völlig unabhängig davon, ob die Batterie beschädigt ist oder nicht“, sagt Frank Treffer, Leiter des Batterierecycling bei der Hanauer Niederlassung der belgischen Umicore (ISIN: BE0974320526). Als größter Verwerter in Europa verfügte der Konzern 2018 über Kapazitäten, um etwa 7.000 Tonnen Lithium-Ionen-Batterien zu recyceln. Weltweit waren es etwa 25.000 Tonnen, was den Batterien von etwa 150.000 Elektroautos entspricht. Auch Audi und BMW setzen auf die bewährte Technik von Umicore. „Wir werden Recycling-Techniken zwar als BMW mit­entwickeln“, sagt Wieland Brúch von der BMW-Konzernkommunikation. „Wir werden das Verwerten später aber nicht selbst betreiben.“
Bisher jedoch sind Akkus für Elektroautos weder so entwickelt noch optimiert, dass sie später wieder rückgeführt werden können. Damit ist schon viel Aufwand nötig, bevor das eigentliche Recycling des Batteriematerials überhaupt beginnen kann. Der erfahrene Verwerter Umicore arbeitet z.B. mit einem thermischen Standardverfahren, um die Rohstoffe aus den Batterien wieder herauszulösen. Die Batterien werden auf 1.400 Grad Celsius erhitzt und dann die einzelnen Metalle mit speziellen Verfahren aus der Schmelze extrahiert. Um auf die hohen Temperaturen zu kommen, braucht man allerdings ebenfalls viel Energie. Zudem entstehen dabei hochgiftige Gase, die aufwendig herausgefiltert werden müssen. Da sich nur Kobalt, Nickel und Kupfer zurückgewinnen lassen, muss der Rest der eingeschmolzenen Materialien irgendwo sicher „endgelagert“ werden. Daher arbeiten weltweit Unternehmen und Wissenschaftler an  Methoden, bei denen die Batteriebestandteile möglichst „kalt“ und somit energiesparend voneinander getrennt werden können.
Volkswagen (ISIN Vz: DE0007664039) baut derzeit in Salzgitter eine Pilotanlage, um ab 2020 Batterien in ihre Einzelteile (Gehäuse, Folien, Elektroden und Elektrolytflüssigkeit) zu zerlegen. Nach der Tiefenentladung werden die Zellmodule entnommen, geschreddert und der Elektrolyt ausgetrocknet. Der getrocknete Rest wird gesiebt und Bestandteile wie Eisen magnetisch herausgezogen. Am Ende bleibt ein Gemisch aus Kobalt, Nickel, Lithium, Mangan und Graphit. Die Pilot-Recyclinganlage soll nach VW-Angaben bereits heute zwei Drittel bis drei Viertel der Wertstoffe wiedergewinnen können.
Die Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts dagegen setzen darauf, die Batterie-Bestandteile ohne chemische oder thermische Behandlung zurückzugewinnen. Sie tauchen die Batterien in Wasser und schicken elektrohydraulische Schockwellen hindurch. „Damit wird die Batterie entlang ihrer Materialgrenzen zerkleinert“, so ein Experte, der im Rahmen eines EU-Projektes daran arbeitet, das Verfahren zur Anwendungsreife zu bringen. „Dadurch bekommen wir gut sortierbare Fraktionen, die wir effizient trennen können.“ Das Endprodukt ist ein Pulver aus Nickel-Kobalt-Mangan-Oxid und Graphit mit einer Reinheit von 99 %. In fünf Jahren könnte die Technik für die Industrie zum Einsatz kommen.
Die von der Politik beschlossene „Konzertierte Aktion Mobilität“ nimmt zunehmend Fahrt auf und soll Elektromobilität alltagstauglich machen. Die Risiken und Entsorgungsprobleme werden dabei jedoch weitgehend ausgeblendet, ähnlich wie seinerzeit bei der Solar- und Windenergiegewinnung (vgl. ES 7/17). Anleger sollten langfristiger denken und sich den Blick auf die dreckige Wahrheit nicht verstellen lassen.