Lithium gehört zu Elektrofahrzeugen wie Diesel zum Traktor. Egal, ob Elektroauto, E-Bike oder E-Scooter – sie alle nutzen Lithium-Ionen-Akkus als Energieträger. Sind diese Akkus wirklich besser für die Umwelt als herkömmlicher Kraftstoff? Wie umweltschädlich ist Lithium wirklich? Genau das schauen wir uns hier genauer an.
Bis vor Kurzem hast du wahrscheinlich noch nie etwas von Lithium gehört. Das hat sich seit der öffentlichen Debatte um Elektroautos geändert. Nun fragen wir uns: Sind Elektroautos wirklich besser fürs Klima?
Um das beantworten zu können, muss man sich verschiedene Aspekte anschauen. Zum Beispiel: Mit welchem Strom wird das Elektrofahrzeug geladen? Logischerweise ist Elektromobilität vor allem dann besser für die Umwelt, wenn der Strom dafür aus erneuerbaren Quellen stammt.
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Ebenfalls wichtig: Wie klimafreundlich oder -schädlich sind eigentlich die Bestandteile aus denen Elektrofahrzeuge gebaut werden? Dazu haben wir uns zum Beispiel schon mal die umstrittenen „seltenen Erden“ genauer angeschaut. Dazu gehört aber auch das Lithium für die Lithium-Ionen-Akkus.
Was genau ist Lithium?
Lithium ist ein Metall, genau genommen das leichteste Metall der Welt. Es gehört zu den nicht nachwachsenden Rohstoffen. Lithium gibt es relativ häufig auf der Erde, allerdings nur in sehr niedriger Konzentration. Genau deshalb ist Lithium ein seltenes Element.
Lithium hat eine silberweiße Farbe und sollte nicht mit bloßen Händen angefasst werden. Denn schon eine leichte Berührung kann Verätzungen oder Verbrennungen hervorrufen.
Lithium findet man vor allem in Salzlaken, aber auch in Mineralien und sehr vereinzelt auch im Boden vor.
Die größten Lithium-Vorkommen befinden sich in Salaren (Salzseen) der Grenzregion zwischen Bolivien, Chile und Argentinien. Hier liegen mehr als die Hälfte der weltweiten Lithium-Reserven. Die größte Lithium-Abbaustätte der Welt liegt in der chilenischen Atacama-Wüste in.
Um dieses Lithium zu gewinnen nimmt man das lithiumhaltige Grundwasser (also die Salzlake) und pumpt es in künstlich angelegte Becken. Hier erfolgen dann mehrere Verdunstungsschritte, um so schließlich Lithium in hoher Konzentration zu erhalten. Daraus gewinnt man dann Lithium-Karbonat, das schließlich weiterverarbeitet wird.
Übrigens: Das Lithium für die Elektroautos von Tesla kommt aus den USA. Hier wird es im US-Bundesstaat Nevada abgebaut. Auch in Europa gibt es Lithium-Vorkommen, allerdings überwiegend in Mineralien. Die größten davon liegen in Österreich, Finnland und Portugal.
Stromspeicher der Welt
Doch wofür brauchen wir überhaupt Lithium? Das Metall wird zwar auch in Glas- und Keramikprodukten verwendet. Doch Lithium ist vor allem als Element in Stromspeichern – also Akkus – wichtig. Bislang landet das meiste Lithium in Akkus für Laptops und Smartphones.
Doch wenn die Elektromobilität weiter an Beliebtheit gewinnt, könnte sich das ändern.
Ist Lithium umweltschädlich?
Diese Frage diskutieren wir vor allem seit einer ZDF-Reportage zum Thema. Die Reportage zeigt, wie der Lithium-Abbau die ohnehin schon knappen Grundwasserreserven in der Atacama-Wüste verringert.
Denn, wenn man zu viel Salzwasser abpumpt, pumpt man damit auch Grundwasser aus der Erde, das dann einfach in der Sonne verdunstet.
Doch ist das wirklich alles so schädlich, wie behauptet?
Grundsätzlich ist Bergbau nie besonders gut für die Umwelt, um es mal ganz plakativ zu sagen. Das gilt für Gold- und Kobaltminen genauso wie für Lithium. Doch im direkten Vergleich ist Lithium tatsächlich weniger invasiv als andere Bergbau-Formen.
Das ist das Ergebnis einer Studie des irischen Institute of Technology Carlow. So hat der Lithium-Abbau im Vergleich nur geringe negative Auswirkungen auf umliegende Flächen. „Lithium-Abbau hat einen relativ geringen Einfluss auf die Umwelt im Vergleich zum Abbau anderer Metalle“, heißt es in der Studie.
Doch wenn es ums Grundwasser geht, sehen auch die Forscher Risiken. Neben dem Verlust von Grundwasser können durch unvorsichtigen Abbau giftige Stoffe ins Grundwasser gelangen. Die Studie nennt hier als Beispiel die Abbaubecken, die aus PVC bestehen und das ins Grundwasser gelangen kann.
Genau das ist der Knackpunkt: Es kommt beim Lithium sehr darauf an, WIE das Metall abgebaut wird. Die Ökobilanz von Lithium schwankt also mit dem Abbau-Verfahren.
Schäden nicht exakt berechnet
So hat beispielsweise das Magazin Edison recherchiert, dass in der Atacama-Wüste gar nicht so viel Grundwasser verdunstet, wie die ZDF-Reportage vorrechnet. Hier heißt es, dass pro Tonne gewonnenes Lithium etwa zwei Millionen Liter Wasser verdunsten.
Die ZDF-Reporter geben ihre Quelle nicht genau an. Edison vermutet aber, dass sich die Zahl auf die Aussage des Geologen Fernando Díaz bezieht, der dies im Jahr 2011 als Richtwert angab.
Wer seine Ausführungen aber genauer liest, stellt fest, dass er dies explizit auf den Salar von Uyuni in Bolivien und den Salar del Hombre Muerto in Argentinien bezieht.
Im Abbaugebiet in Chile wiederum ist die Konzentration des Lithiums viel höher. Daher dürfte der von der ZDF-Reportage genannte Wert nicht ganz exakt sein und dürfte eher bei 1,5 Millionen Liter pro Tonne gewonnenes Lithium liegen.
In Wirklichkeit ist der Verdunstungsanteil beim Abbau auch nicht ganz so einfach zu messen, da schließlich auch ein Teil der Salzseen auf natürliche Weise durch die Wüstensonne verdunstet.
Moderne Verfahren sorgen für bessere Ökobilanz
Hinzu kommt, dass sich das Abbau-Verfahren seit 2011 auch verändert hat.
So ersetzt das größte Abbau-Unternehmen in der Region, SQM, nach eigenen Angaben, einen Teil des Solewassers für den Prozess durch Ozeanwasser.
Albermarle, ein weiteres Großunternehmen im Lithium-Abbau, sagt, es könne durch technische Verbesserungen mehr Lithium aus der gleichen Solemenge gewinnen.
Natürlich kann man diese Aussagen anzweifeln. Beiden Unternehmen wird außerdem vorgeworfen, dass sie in Wirklichkeit mehr Lithium abbauen als erlaubt.
Chile ist das einzige Land der Welt, in dem Wasserressourcen und deren Gebrauch komplett privatisiert sind und Umweltschützer und die betroffene indigene Bevölkerung in der Atacama-Wüste haben SQM schon öfter Missbrauch vorgeworfen.
Es gibt aber auch andere Beispiele für umweltfreundlicheren Lithium-Abbau, etwa im Nachbarland Bolivien. Hier kann das Lithium in der Regenzeit – und somit bei Wasserüberfluss – abgebaut werden, sodass ein Wassermanagement-System gar nicht notwendig ist.
Auch soll der Abbau hier nicht invasiv stattfinden. Das ist zumindest die aktuelle Aussage von Boliviens Präsident Evo Morales. Gemeinsam mit deutschen Forschern und Unternehmen soll hier außerdem weniger Solewasser genutzt werden. Stattdessen möchte man Wasser aus salzhaltigen Flüssen nutzen und somit den Grundwasserpegel stabil halten.
Es gibt auch Überlegungen, Trinkwasser beim Abbau-Prozess zu gewinnen. All das würde die Ökobilanz von Lithium verbessern.
Lithium so umweltschädlich wie Diesel und Benzin
Im direkten Vergleich zeigt sich, dass Lithium (in seiner aktuellen Abbau-Form) in etwa so umweltschädlich ist wie Diesel oder Benzin.
Akkus von Elektroautos enthalten, je nach Modell, zwischen zwölf und 19 Kilogramm Lithium. Im schlimmsten Fall ist ein Elektroauto für aufgerundet 30.000 Liter Sole verantwortlich – und das auch nur, wenn man das komplette Akku-Gewicht auf das Lithium umrechnet.
In Wirklichkeit macht Lithium etwa ein Drittel des Akku-Gewichtes aus. Doch wenn wir mal davon ausgehen, dass ein Elektroauto-Akku alle acht Jahre ausgetauscht wird, können wir mit den 30.000 Litern rechnen.
Es ist zwar nicht exakt, zeigt aber den Größenvergleich. Denn ein Diesel oder Benziner verbrauchen in ihrer Lebenszeit im schlimmsten Fall 30.000 Liter Kraftstoff.
Die Ökobilanz von Diesel oder Benzin müsste verseuchte Böden und Gewässer, genauso wie Schäden an Flora und Fauna und schließlich die Emissionen beim Fahren mit einbeziehen. Lithium schneidet hier durchaus besser ab.
Ein weiterer Vergleich: Rindfleisch. Für die Produktion von einem Kilogramm Rindfleisch benötigt man im weltweiten Durchschnitt 15.400 Liter Wasser. Das zeigt in etwa, wie schwerwiegend die Umweltfolgen von Lithium-Abbau sind.
Das heißt natürlich nicht, dass Lithium dadurch weniger umweltschädlich ist und es ist durchaus angebracht, an Verfahren zu arbeiten, die die Ökobilanz weiter verbessern. Dennoch ist auch klar: Lithium ist nicht so schädlich fürs Klima wie behauptet.
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