Lithium-Bedarf für Elektromobiltät bis 2050 gesichert

Lithium-Ionen-Batterien – fast jeder, der derzeit an Elektroautos arbeitet, setzt auf sie als Energiespeicher für den von diesen Autos benötigten Strom. Denn keine bislang bekannte Batterie besitzt eine höhere Energie- und Leistungsdichte.

Doch Lithium ist kein Allerweltsmaterial, das in jeder Menge verfügbar ist wie Sand und Meer oder Silizium und Wasser, um es zu konkretisieren. Denn gerade einmal 0,006 Prozent unserer Erdkruste bestehen aus diesem alkalischen Leichtmetall, das, im Periodensysten der Elemente gleich hinter Wasserstoff und Helium an dritter Stelle stehend, das leichteste bei Raumtemperatur feste Element auf unserer Erde ist. Reichen dessen vorsichtig auf 14 Millionen Tonnen und nach anderen Quellen auf bis zu 30 Millionen Tonnen geschätzte Gesamtressourcen aus, wenn sich Elektroautos mit Lithium-Ionen-Batterien auf breiter Front durchsetzen sollten?

„Selbst unter sehr zurückhaltenden Annahmen bezüglich der Vorkommen werden die weltweit vorhandenen Lithium-Reserven auch bei hohen Nachfragesteigerungen bis 2050 ausreichen“, lautet die Antwort des Fraunhofer Instituts für System- und Innovationsforschung (ISI) in Karlsruhe. Das ergibt sich aus der Studie „Lithium für Zukunftstechnologien – Nachfrage und Angebot unter besonderer Berücksichtigung der Elektromobilität“, deren Ergebnisse eine Projektgruppe unter Leitung von Prof. Dr. Martin Wietschel soeben veröffentlichte.

Die Karlsruher Forscher kommen zu dem Ergebnis, dass für den Fall, dass bis 2050 weltweit 50 Prozent der Neuzulassungen im motorisierten Individualverkehr Elektrofahrzeuge sein werden, dann rund die Hälfte der weltweit derzeit verfügbaren Lithium-Reserven von rund sechs Millionen Tonnen und etwa 20 Prozent der angenommenen Gesamtressourcen verbraucht sein werden. Dabei gehen die Forscher davon aus, dass dabei rund 25 Prozent der eingesetzten Lithium-Menge durch Recycling gewonnenes Sekundärmaterial sind.

Auch für den Fall, dass sich Elektrofahrzeuge sehr viel schneller durchsetzen und 2050 einen Marktanteil von 85 Prozent erreichen sollten, kommt es nach dieser Studie bis dahin zu keiner Erschöpfung der Lithium-Ressourcen. Denn die seien dann erst zu rund der Hälfte verbraucht. Anders sehe es allerdings bei den zu heutigen Lithium-Preisen mit derzeit bekannten Technologien abbaubaren Reserven aus. Denn die seien dann bereits zwischen 2045 und 2050 erschöpft, sodass neue Vorkommen erschlossen werden müssten. Deshalb unterstreichen die Karlsruher Forscher ihre Forderung, frühzeitig ein Recyclingsystem für Lithium aufzubauen und langfristig an der Entwicklung alternativer Batterietypen zu arbeiten, die zum Beispiel wie die Zink-Luft- oder die NaNiCl-Batterie nur wenig beziehungsweise kein Lithium benötigen.

Lithium wird nicht nur für Batterien gebraucht, wo seine Anwendung künftig deutlich zunimmt. Denn das meiste Lithium wird mit 37 Prozent derzeit bei der Produktion von Glas und Keramik verwendet, elf Prozent werden in Schmierfetten verbraucht und insgesamt 32 Prozent bei der Aluminiumschmelze, in der Gießereitechnik, bei der Gummi- und Kunststoffproduktion, der Luftreinhaltung und in vielen anderen Bereichen. Gerade einmal 20 Prozent und damit ein Fünftel geht derzeit in die Batterieproduktion, wobei nicht wieder aufladbare sogenannte Primärbatterien einen Anteil von zehn Prozent haben und der Löwenanteil von 90 Prozent für aufladbare Sekundärbatterien eingesetzt wird. Die werden allerdings nicht nur in Autos verwendet, sondern auch in vielen Elektrogeräten, darunter insbesondere Laptops und Mobiltelefone und auch Akkuwerkzeuge.

Lithium ist zwar überall auf der Erde in Gesteinen, Salzseen und im Meerwasser zu finden. Doch eine kommerzielle Gewinnung ist nur in wenigen Regionen, darunter insbesondere Südamerika, Australien und China und zum Teil auch in Nordamerika möglich. Dabei muss auch berücksichtigt werden, dass einige der potenziellen Hauptlieferanten wie zum Beispiel Bolivien derzeit nicht zu den geopolitisch stabilen Regionen zählen. Zum anderen würde der Abbau zum Beispiel in den Salzseen Boliviens oder Tibets den Eingriff in bislang weitgehend unberührte Ökosysteme mit bislang nicht bekannten Folgen bedeuten.