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Welche Rohstoffe sind in den Batterien von Elektroautos enthalten?
Im Vergleich zu Autos mit Verbrennungsmotoren sind Elektrofahrzeuge viel sparsamer im Verbrauch von Rohstoffen.
Die Materialien, die für die Konstruktion von Elektrofahrzeugen, insbesondere für die Batterie und den Motor, verwendet werden, sind viel leichter zu recyceln. Seit 2006 schreibt Europa mit der Richtlinie 2006/66/EG vor, dass 50 % des Gesamtgewichts von Batterien recycelt werden müssen. Euro Dieuze Industrie, das mehr als 6.000 Tonnen Batterien und Akkus pro Jahr verarbeitet, recycelt bis zu 80% ¹.
Es wird geschätzt, dass Autos mit Verbrennungsmotor hundertmal mehr Rohstoffe verschwenden als ihre elektrischen Pendants.
Die Materialien, die bei der Herstellung eines Fahrzeugs mit Verbrennungsmotor verwendet werden, sind nur sehr schwer recycelbar:
- Kunststoff
- Stahl
- Eisen
- Gusseisen
- Aluminium
- Magnesium
Während ihres Lebenszyklus, wenn man das Recycling mit einbezieht, verbrauchen Elektrofahrzeuge 30 kg Metall aus der Lithium-Ionen-Batterie, im Vergleich zu 17.000 Litern Öl für Verbrennungsmotoren. "Dies entspricht einem 90 m hohen Stapel von Ölfässern", sagte Lucien Mathieu, Analyst für Elektromobilität bei Transport et Environnement. Die Menge an Benzin oder Diesel, die ein Auto mit Verbrennungsmotor verbrennt, ist 300 Mal höher als die Menge, die es tatsächlich für die Fahrt verbraucht.
Das Elektroauto besteht hauptsächlich aus Lithium, seinem wichtigsten Bestandteil, ohne den es schwer zu fahren wäre.
Sie besteht bei den meisten Modellen auch aus :
Lithium
Lithium ist sehr bekannt für seine Verwendung in den Batterien unserer Telefone und Computer. Ohne Lithium würde die Welt stillstehen.
Die Seltenen Erden
Seltene Erden sind, anders als der Name vermuten lässt, eine Ressource, die in großen Mengen vorhanden ist.
Sie werden vor allem in der Elektronik, der sauberen Energie, der Luft- und Raumfahrt, der Automobilindustrie und der Verteidigung eingesetzt. Die wichtigste Endverwendung ist die Herstellung von Magneten. Die Automobilhersteller versuchen, ihre Abhängigkeit von diesem Material, das in großen Mengen aus China kommt, zu verringern.
Toyota hingegen hat das Neodym in den Magneten seines Elektromotors teilweise durch Cerium und Lanthan ersetzt, die häufiger verwendet werden. Renault hat für seinen Zoe einen Rotor aus gewickeltem Kupfer verwendet, der sperriger ist, aber keine Seltenen Erden enthält. Magnete, die 30 % Seltene Erden enthalten, sind jedoch in allen Mikromotoren enthalten.
Kobalt
Kobalt wird hauptsächlich in Form von Legierungen verwendet. In der Industrie ersetzt es Röntgenstrahlen, um Kontrollen durchzuführen oder interne Strukturen zu bestimmen. Es wird jedoch vor allem in der Automobilindustrie für die Herstellung von Batterien für Elektrofahrzeuge verwendet.
Kupfer
Kupfer, das wohl bekannteste Element, das hier vorgestellt wird, wird zur Leitung von Elektrizität verwendet. Es wird daher meist zu elektrischen Kabeln verarbeitet. Es wird auch für den Bau von Schienen, Teilen für Fernseher, Radios und Uhren, Autokühlern, im Bauwesen und in der Architektur verwendet.
Nickel
Die Hauptverwendung von Nickel bleibt die Herstellung von rostfreiem Stahl und Superlegierungen für den Flugzeugbau, die chemische und petrochemische Industrie.
Im täglichen Leben werden sie für die Herstellung von Münzen, Besteck, Waschmaschinen usw. verwendet. Aber auch in professionellen Gegenständen, wie z.B. chirurgischen Instrumenten, sowie in motorisierten Fahrzeugen wie Autos, Booten, Flugzeugen, etc.
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Verantwortungsvolle Rohstoffgewinnung?
Hier kommen wir zu dem Punkt, der ein Problem darstellt. Die meisten der genannten Materialien stammen vom anderen Ende der Welt. Dies hat zur Folge, dass die ökologischen Auswirkungen bereits vor dem Zusammenbau der Materialien und der Produktion von Elektrofahrzeugen erheblich sind.
Diese Materialien stammen aus Lagerstätten, die sich oft in weit entfernten Ländern wie Russland, China, Australien, Chile, Brasilien und verschiedenen afrikanischen Staaten befinden. Dies gilt insbesondere für Lithium. Bei den Seltenen Erden hat China ein klares Monopol, was einer der Gründe ist, warum die Automobilhersteller versuchen, sich so weit wie möglich davon zu lösen.
Darüber hinaus findet sich in den Erzen der Seltenen Erden auch radioaktives Thorium. Die meisten Seltenen Erden werden daher in China abgebaut, wo die Abbaubedingungen nicht den europäischen Standards entsprechen.
Dennoch sind diese Informationen relativ zu betrachten. Es wird erwartet, dass die Hersteller für die Produktion neuer Elektrofahrzeuge im Laufe der Zeit völlig unabhängig von der Einfuhr neuer Rohstoffe werden. Dies wird durch das Recycling von bereits verwendeten Materialien erreicht. Wir sind auch weit von der Abhängigkeit des europäischen Fahrzeugparks vom Import von Rohöl entfernt. Ein Öl, das wir seit so vielen Jahren verbrauchen und das früher oder später zur Neige gehen und unweigerlich unbezahlbar werden wird. Insgesamt wird Europa dank der zukünftigen Verbesserung der Batterieeffizienz und des Recyclings von Materialien viel weniger von Rohstoffimporten abhängig sein, als es dies beim Öl bereits ist.
Kobalt, Nickel, Lithium... Auf dem Weg zur Knappheit?
Gibt es einen Mangel an Materialien, die für die Produktion von Elektroautos benötigt werden? Tesla²warnte davor.
Um genauer zu sein, besteht nach Angaben des amerikanischen Herstellers die Gefahr, dass die für die Herstellung von Batterien benötigten Materialien fehlen. Es besteht die Gefahr, dass Nickel, Kupfer oder Lithium aufgrund von Knappheit fehlen.
Um diese Nachricht noch zu unterstreichen, muss man wissen, dass die Automobilindustrie mit dem digitalen und mobilen Markt um ihre Materialien konkurriert. Wie bereits erwähnt, sind dies die Materialien, die in fast allen vernetzten Gegenständen zu finden sind.
Tesla ist nicht der einzige Akteur auf dem Automobilmarkt, der einen Engpass befürchtet. Auch Audi soll Produktionsprobleme bei der Einführung seines 100% elektrischen SUV haben. Auch die Kupferindustrie litt mehrere Jahre lang unter zu geringen Investitionen. Auch heute noch arbeitet die Kupferindustrie fieberhaft, ohne über große Reserven zu verfügen, die sie im Falle einer hohen Nachfrage bereitstellen kann. Elektroautos benötigen doppelt so viel Kupfer wie Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor. Ein Metall, das angesichts des großen Bedarfs an neuen Technologien noch knapper werden dürfte.
Aber es ist noch nicht alles verloren. Es wird erwartet, dass die Menge an Material, die für die Herstellung einer Batterie benötigt wird, in den kommenden Jahren stark reduziert wird.
Bei Lithium wird davon gesprochen, dass sich die benötigte Menge dank technologischer Fortschritte innerhalb des nächsten Jahrzehnts halbieren wird. Die Menge an Kobalt wird voraussichtlich um mehr als drei Viertel und die Menge an Nickel um etwa ein Fünftel sinken⁴.
Was die Seltenen Erden betrifft, so schätzen einige Geologen, dass die Ressourcen bei der derzeitigen Verbrauchsrate noch tausend Jahre reichen. Es wird jedoch erwartet, dass die Preise steigen werden, insbesondere für Neodym, da die Nachfrage nach Permanentmagneten erheblich zunehmen wird. Hinzu kommt eine geopolitische Einschränkung: China hält das Monopol von 90% der Produktion und kann daher die Preise überbewerten.
Ist das Elektroauto wirklich so umweltfreundlich?
Nachdem wir alle Komponenten einer Batterie für ein Elektroauto untersucht haben, können wir uns die Frage stellen: Ist das Elektroauto so umweltfreundlich?
Trotz einiger Nachteile bleibt die Antwort JA. Durch die Forschungs- und Entwicklungsarbeit der Hersteller werden die Materialien immer umweltfreundlicher und leichter zu recyceln sein.
Verbrennungskraftfahrzeuge, die nicht nur viele CO2-Gase ausstoßen, sondern auch sehr ineffizient sind, da sie viel mehr Benzin verbrennen, als sie benötigen. Das Elektroauto gleicht auch den möglichen Mangel an Materialien aus, da es aus wiederverwertbaren Komponenten besteht. Insgesamt sind Elektrofahrzeuge viel besser für die Umwelt, da sie über ihren gesamten Lebenszyklus weniger als 58% der Gesamtenergie verbrauchen als ein benzinbetriebenes Auto⁵. Das bedeutet, dass der Unterschied deutlich ist.
