Wenn Deutschland und Europa ihre Klimaziele noch erreichen wollen, dann braucht es – neben der Energiewende – auch dringend eine Mobilitätswende. Und die führt nur über Elektromobilität. Doch selbst Elektroautos werden stehen immer wieder in der Kritik. Ihre Ökobilanz sei nicht gut, heißt es gern. Schuld wären die Batterien. Deren Herstellung verbraucht ziemlich viel Energie. Mehr noch aber stehen die Rohstoffe für diese Akkus im Fadenkreuz. Vor allem Lithium, das als „kritischer Rohstoff“ in der Lieferkette betrachtet wird. Als es darum ging, immer mehr Smartphones, Tablets und Notebooks unter die Leute zu bringen, war der Rohstoff kein Thema. Neue Geräte mit immer neuen Lithium-Ionen-Akkus konnten gar nicht schnell genug produziert werden. Doch beim Elektroauto ist das auf einmal anders. Zuerst als Klimaretter gefeiert, gilt es plötzlich als Umweltkiller.
Tatsache ist, Lithium gilt als Schlüsselrohstoff für die Elektromobilität. Die Internationale Energieagentur prognostiziert, dass die Nachfrage zwischen 2020 und 2040 um das 40-fache ansteigen könnte. Doch die Rohstoffgewinnung, vor allem in Südamerika, steht ständig in der Kritik. Sie wird immer wieder als umweltzerstörend und sozial unverträglich angeprangert. Dabei geht es vor allem ums Wasser und die indigene Bevölkerung. Und mit solchen Auswirkungen wollen weder die Auto- noch die Batteriehersteller – und schon gar nicht die Kunden der Elektroautos – in Verbindung gebracht werden.
Mehr Transparenz für eine nachhaltige Lieferkette
Doch was ist dran an den Vorwürfen? Wie stark belastet die Lithiumproduktion tatsächlich Mensch und Umwelt? Und ist Lithium eigentlich gleich Lithium, egal woher es stammt? SQM, einer der weltweit führenden Lithiumhersteller, will die pauschalen Vorurteile nicht unbeantwortet lassen und hat deshalb die Umweltauswirkungen der Lithiumgewinnung bereits zum zweiten Mal im Rahmen einer umfangreichen Ökobilanz analysieren lassen. Immerhin hat sich das Unternehmen zwei große Ziele gesetzt: Erstens will SQM der nachhaltigste Lithiumhersteller der Welt werden. Dazu hat es einen umfassenden Nachhaltigkeitsplan aufgestellt. Und zweitens geht es um Transparenz. Denn die ist wichtig für die Glaubwürdigkeit einer nachhaltigen Lieferkette – sowohl für die Batterie- als auch die Autohersteller.
Zusammen mit dem US-amerikanischen Argonne National Laboratory hat SQM eine Lebenszyklusanalyse (LCA) zu Energie- und Wasserverbrauch sowie den CO2-Emissionen von Lithiumcarbonat und Lithiumhydroxid-Monohydrat aus Sole bzw. Gestein sowie deren Verwendung in Kathoden von Lithium-Ionen-Batterien erstellt. Der an der New Yorker Börse notierte Chemiekonzern gewinnt sein Lithium im Salar de Atacama in Nordchile aus einer extrem salzhaltigen Sole. Lithium lässt sich aber auch aus Gestein, vor allem aus dem Mineral Spodumen, gewinnen. 2018 wurde jeweils etwa die Hälfte des weltweiten Lithiums aus Gestein und Sole produziert. Angesichts der weltweiten Bedeutung der Lithiumproduktion macht es daher Sinn, diese beiden Gewinnungsmethoden ökobilanziell gegenüberzustellen. Das hat SQM nun mit Argonne getan.
„Wir haben den Wasser- und Energieverbrauch sowie die Treibhausgasemissionen unserer Lithiumprodukte intensiv unter die Lupe genommen, um zu sehen, wie sich dies auf die weitere Wertschöpfung auswirkt“, sagt Veronica Gautier, Abteilungsleiterin Innovation bei SQM. „Diese Erkenntnisse werden uns helfen, bis 2030 ein klimaneutraler Lithiumhersteller zu werden.“ Einer der häufigsten Kritikpunkte bei der Lithiumproduktion: Die Gewinnung aus Sole sei sehr wasserintensiv. So wird behauptet, die Sole werde mit Trinkwasser aus dem Untergrund „gespült“ oder das Abpumpen könnte die Grundwasservorkommen beeinträchtigen. Dies ist sachlich falsch. Der gesamte Prozess wird von mehreren Regierungsbehörden genehmigt und kontrolliert. Zudem verfügt SQM über ein umfangreiches Umweltüberwachungssystem, das ebenfalls von Regierungsbehörden genehmigt und kontrolliert wird. Ein Frühwarnsystem ermöglicht außerdem, unerwünschte Auswirkungen auf die Umwelt durch das Abpumpen von Sole und Grundwasser zu verhindern. Alle wesentlichen Informationen werden unter www.sqmsenlinea.com in Echtzeit veröffentlicht.
Lithium aus Sole hat die bessere Ökobilanz
Nach der von Argonne erstellten Ökobilanz fällt der Wasserverbrauch bei der Lithiumherstellung aus Sole geringer aus als bei der aus Spodumen – bei der von Lithiumcarbonat (Li2CO3) sogar deutlich. Für den gesamten Prozess werden bei SQM nur etwa 22,5 Liter Wasser pro Kilogramm Li2CO3 benötigt (der Wasserverbrauch für zugelieferte Produkte ist darin nicht enthalten). Zudem wird in der Atacama überwiegend auf Solarenergie gesetzt, während für Lithium aus Spodumen hauptsächlich fossile Brennstoffe verbraucht werden. Das führt in Kombination mit dem vergleichsweise größeren Anteil an regenerativer Energie in Chile bei den aus Sole hergestellten Lithiumverbindungen Li2CO3 und LiOH-H2O zu geringeren CO2-Emissionen.
„Die LCA macht sehr deutlich, dass das in Chile produzierte Lithium eines der nachhaltigsten der Welt ist“, sagt Pablo Altimiras, Senior Vice President of Sales Lithium bei SQM. „Die Ergebnisse zeigen, dass der Energieverbrauch, die Treibhausgasemissionen, die Schwefeldioxidemissionen und der Wasserverbrauch von konzentrierter Lithiumsole und den dazugehörigen Endprodukten je nach der verwendeten Methode der Ressourcenzuweisung erheblich variieren können“, berichtet Jarod Kelly, Energy Systems Analyst bei Argonne und Co-Autor der Studie. Und für Michael Wang, Direktor Systems Assessment Center bei Argonne, könnte sich mit der Ökobilanz auch eine übergreifende Frage im weltweiten Trend zur Elektromobilisierung mit batterieelektrischen Fahrzeugen beantworten lassen. „Oft wird die Elektrifizierung mit dem Ziel der ökologischen Nachhaltigkeit betrieben. Aber wir müssen mehr über die Produktion von Lithiumbatterien wissen, bevor wir sagen können, dass wir uns wirklich auf einem nachhaltigen Weg befinden“, sagt Wang. „Diese Studie liefert entscheidende Erkenntnisse für die Wertschöpfungskette der Elektromobilität.“
