Lithium im globalen Kreislauf

Immer mehr Elektroautos, E-Bikes und E-Roller sind auf unseren Straßen unterwegs. Gegenüber Fahrzeugen mit Verbrennermotor sind sie umso emissionsärmer, je klimafreundlicher der Strom zum Aufladen der eingesetzten Lithium-Ionen-Batterien erzeugt wird. Sie herzustellen, belastet allerdings auch das Klima. Nun analysierte ein Forschungsteam die weltweite Lieferkette von Lithium und die Herstellung der Akkus. Wie es in der Fachzeitschrift „Nature“ berichtet, lassen sich die Kohlendioxid-, kurz CO₂-Emissionen allein durch lokales Recycling nicht nachhaltig senken – nötig wären zudem engere Kooperationen entlang der gesamten Produktionskette.

Das Team um Yufeng Wu und Mengyu Zhai von der Polytechnischen Universität Peking entwickelte ein umfassendes Modell zur CO₂-Bilanz über die gesamte Lithium-Lieferkette bis zum Jahr 2060. Dabei betrachteten sie sowohl, wie lange die Batterien halten als auch wie viel CO₂-Emissionen die einzelnen Schritte der Lieferkette verursachen – vom Abbau in Minen bis zur Produktion der Batterien. Zudem bezogen sie jeweils den volkswirtschaftlichen Nutzen der Herstellungsprozesse ein.

Schritte mit höherer Wertschöpfung teils klimafreundlicher

Ein zentrales Ergebnis sticht aus der Analyse heraus: Der Abbau des Lithiums – etwa in Chile oder Australien – verursacht gut 38 Prozent der Emissionen. Etwas weniger CO₂-Emissionen verursacht die Produktion der Kathoden für die Batterien. Bemerkenswert ist dabei, dass im ersten Schritt nur knapp 19 Prozent der Wertschöpfung entsteht, bei der Kathodenproduktion mit gut 42 Prozent hingegen mehr als doppelt so viel. Insgesamt ließen sich die CO₂-Emissionen für die Produktion von Lithium-Ionen-Batterien durch globale Zusammenarbeit um bis zu 36 Prozent senken, so die Autorinnen und Autoren der Studie. Das wäre rund doppelt so viel im Vergleich zu den derzeit dominierenden, aber energieintensiven Recyclingmethoden.

Auf dem langen Weg zu einer globalen Kreislaufwirtschaft für Lithium schlagen die Forschenden eine Datenbank für die gesamte Batteriewertschöpfungskette mit CO₂-Bilanzen für jeden Prozessschritt vor. Zudem würden internationaler Technologietransfer, offener Handel und regionale Strategien zum Lithium-Recycling helfen, die Klimabilanz der Batterien zu senken.