Die Zukunft des Verkehrs soll vor allem eines werden: elektrisch. Die Entwicklung zum Elektroantrieb ist in vollem Gange und sie wird auch politisch angetrieben. Die Europäische Union spielt hier mit ihrer Clean Vehicle Richtlinie (Clean Vehicle Directive – CVD), die eine Dekarbonisierung des Verkehrs vorsieht und zu bestimmten Stichpunkten eine feste Zahl an Fahrzeugen mit alternativen Antrieben je Mitgliedsland vorschreibt, eine wichtige Rolle.
Eine wichtige, ja zentrale Rolle wird auf einem künftigen Markt der Elektrofahrzeuge die Batterie als Energiespeicher spielen. Fragen nach der Leistungsfähigkeit der Batterien, der Lieferfähigkeit der Industrie, der Technik der Batterien, der Verfügbarkeit der zur Herstellung nötigen Rohstoffe sowie dem Recycling werden in den kommenden Jahren von zentraler Bedeutung werden.
Was die derzeit zur Verfügung stehende Technik angeht, so sieht die Bundesregierung in ihrer Antwort auf die Kleine Anfrage im Bundestag (Anfang Februar 2019) die Lithium-Ionen-Batterien als vorherrschende Technologie an. Diese Technik stehe „kurz- und mittelfristig zur Verfügung“ und die Batterien hätten „einen hohen Reifegrad erreicht“, so dass sie in der Elektromobilität eingesetzt werden können, zudem finde eine stetige Weiterentwicklung dieser Systeme statt.
Das sieht auch Dirk Uwe Sauer vom Institut für Stromrichtertechnik und Elektrische Antriebe ISEA/RWTH Aachen so, der zu diesem Thema bei der E-Bus-Konferenz des Verbands Deutscher Verkehrsunternehmen (VDV) vor kurzem in Berlin referierte. Seiner Ansicht nach werden voraussichtlich noch für sehr lange Zeit die Lithium-Ionen-Batterien im Bereich der E-Mobilität dominieren. Er selbst erwartet sogar „keine bahnbrechend andere Technik“ bei Batterien im Fahrzeugbereich.
Die Bundesregierung rechnet damit, dass bis 2030 nur Lithium-Ionen-Systeme Anwendung finden. Danach könnten dann weitere chemische Systeme – genannt werden Natrium-Ionen, Magnesium-Ionen, Metall-Luft oder Metall-Schwefel-Kombinationen – genutzt werden können, je nach Stand der Forschung. Daimler Buses fährt in Sachen Batterietechnik übrigens bereits jetzt zweigleisig, zum einen bietet man Lithium-Ionen-Batterien an, verfolgt aber als zweiten Technologiepfad den Einsatz von Lithium-Polymer-Batterien.
Insgesamt wird erwartet, dass der Gesamtmarkt Batterien schnell und deutlich wachsen wird. Laut Dirk Uwe Sauer gehen manche Prognosen sogar bis zum Jahr 2020 von einer Vervierfachung der Produktion bei Lithium-Ionen-Batterien aus, was für alle Beteiligten der Produktionskette eine gewaltige Herausforderung darstellt. Sauer ging zwar davon aus, dass die Kosten für Batterien weiter zurückgehen werden, doch nicht mehr so schnell wie noch in den Jahren von 2010 auf 2017. Das liege laut Sauer schlicht daran, dass ein hoher Anteil der Kosten die Rohmaterialkosten stellen, die angesichts steigender Nachfrage nach Batterien kaum sinken werden. Sauer betonte aber auch, dass die Preisprognosen für den Batteriemarkt extrem schwierig seien.
Nach Einschätzung der Deutschen Rohstoffagentur (DERA) könnte es vor allem dann zu höheren Preisen bei Batterien kommen, wenn die Rohstoffmärkte temporär unterversorgt sind, beispielsweise wenn neue Bergbauprojekte nicht oder verzögert an den Markt kommen oder durch Spekulation größere Mengen an Rohstoffen „physisch gebunden“ werden. Die Preise der Batteriezellen seien trotz gestiegener Rohstoffpreise zuletzt gesunken und die Bundesregierung zumindest zeigt sich optimistisch, dass dieser Trend sich fortsetzen wird.
Preise sind die eine Sache, die Verfügbarkeit der Rohstoffe eine andere. Was diese Ressourcenverfügbarkeit bei den benötigten Batteriebestandteilen wie Lithium und Kobalt angeht, zeigt sich dann Dirk Uwe Sauer optimistisch. Trotz steigender Nachfrage nach Rohstoffen für Batterien erwartet er keine Versorgungsprobleme, auch wenn es diesbezüglich in der Tagespresse immer wieder Warnung gebe. Global gesehen seien ausreichend Rohstoffvorkommen vorhanden und mit steigender Nachfrage wachse auch die Liste von Ländern und Regionen, die beispielsweise neue Lithium-Vorkommen melden. Einen ähnlichen Prozess habe man auch bereits beim Erdöl beobachten können, zog Sauer einen Vergleich. Auch hier habe es schon in den 1970er Jahren Warnungen gegeben, die Rohstoffvorräte seien bald erschöpft und dann habe man ständig neue Vorkommen entdeckt, die auszubeuten sich bei einem höheren Preis lohne. Daher erwartet er keine Engpässe in der Versorgung.
Die DERA betreibt übrigens ein Rohstoff-Monitoring, bei dem auch Szenarien der Marktdeckung für ausgewählte Rohstoffe berechnet werden, in den letzten Jahren auch für Lithium und Kobalt. Dabei fließen verschiedene Angebots- und Nachfrageentwicklungen in die Modelle ein. Diese Analysen bilden in der Regel einen Zeithorizont von fünf bis zehn Jahren ab. Informationen kann man über folgenden Link abrufen: https://www.deutsche-rohstoffagentur.de/DERA/DE/Rohstoffinformationen/Monitoring/monitoring_node.html
Nach Ansicht der Bundesregierung ist die Batterietechnologie eine „ Schlüsseltechnologie“, vorgesehen sei daher, dass „Unternehmen Batteriezellen im Inland herstellen“ – was bisher nicht der Fall ist. Eine Zellfertigung in Deutschland fordert auch Batterieexperte Sauer, denn die Zellproduktion sei genau das Element in der Wertschöpfungskette ist, das „die größte Marktmacht“ verschaffe. Gegen die Zellhersteller würden künftig Entscheidungen auf dem Batteriemarkt nur durchsetzbar sein, erklärt Sauer und betont daher: „Es lohnt jeden Aufwand, alle Elemente der Wertschöpfungskette mit eigener Technologie auch in Europa zu etablieren.“
Übrigens wird nicht nur der Markt für Batterien wachsen, sondern mit Sicherheit auch der Recyclingmarkt. So erwartet Robert Sonnenschein, Managing Director beim Recycling-Unternehmen Remondis, einen stark wachsenden Markt für das Recycling von Batterien aus dem Fahrzeugbereich. Ziel müsse es sein, nahezu Materialien aus der Batterie alle wieder zurückgewinnen und die Rohstoffe wieder dem Markt zuzuführen, gleichzeitig werden auch Second-Life-Anwendungen entstehen, schaut Sonnenschein voraus und prophezeit: „Diese werde sich in den nächsten Jahren rasant entwickeln.“
Ein entsprechendes Projekt hat Volvo Bus bereits in die Wege geleitet. In Göteborg soll der erste stationäre Energiespeicher in Europa aus gebrauchten Elektrobus-Batterien in Betrieb gehen. Der Speicher ist Teil eines Projekts, bei dem die Nutzung zur Elektrizitätsspeicherung in Mehrfamilienhäusern mit Sonnenkollektoren untersucht werden soll. Bei den Akkus handelt es sich um Lithium-Ionen-Batterien, die aus den Elektrobussen stammen, die in Göteborg im Einsatz sind.
Thomas Burgert
Bild: Grafische Darstellung des Aufbaus beim E-Citaro
Bildquelle: Daimler
