Kobalt hat nicht nur einen schlechten Ruf. Der Preis für den Rohstoff schwankt auch stark. Tendenz aktuell: steigend. Darum suchen Elektroautobauer und Akku-Hersteller Alternativen. Je nach Hersteller gibt es dafür verschiedene Ansätze.
Elektroautos haben einen Image-Killer: Kobalt. Der Rohstoff, der überwiegend in der Demokratischen Republik Kongo gewonnen wird, steht insbesondere aus Menschenrechtsgründen immer wieder in der Kritik.
Darüber hinaus sagen Experten schon jetzt ein Rennen um Kobalt zwischen Elektroautos und 5G-Technologie voraus, das den Preis hochtreiben könnte. Daher sind Elektroautohersteller schon länger auf der Suche nach Alternativen. Diese könnten nun schon bald marktreif sein.
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Ohne Kobalt geht es nicht?
In E-Autos kommt Kobalt in den Lithium-Ionen-Akkus vor. Hier sorgt Kobalt in der Kathode dafür, dass die Spannung hoch bleibt, dass das Lithium besonders gut aufgenommen wird und die Akkus so eine hohe Energiedichte haben.
Der Anteil von Kobalt in Akkus kann bis zu 20 Prozent des Gewichts ausmachen, auch wenn Elektroautobauer wie Tesla schon länger mit sehr viel weniger in ihren Batteriezellen auskommen.
Neben Kobalt kommen natürlich auch andere Metalle wie Mangan, Nickel oder auch Aluminium und Titanium im Akku zum Einsatz. Doch die Eigenschaften von Kobalt waren bislang nicht sehr leicht zu ersetzen – und das ist ein Problem.
Was ist eigentlich das Problem mit Kobalt?
Das liegt zum einen daran, dass etwa 60 oder 70 Prozent des geschöpften Kobalts weltweit in der Demokratischen Republik Kongo gewonnen werden.
Zum größten Teil erfolgt dies auch in großen Minen, in denen die Arbeitsbedingungen zumindest besser dokumentiert und kontrolliert werden, auch wenn es auch hier Hinweise auf Gesundheitsprobleme gibt und am Ende von den hohen Einnahmen bei der Bevölkerung kaum etwas ankommt.
Immerhin: Ein neues Abkommen sorgt dafür, dass die Minen mehr Steuern zahlen müssen. Doch ob das die Situation grundlegend verbessern kann, ist fraglich.
1. Kinderarbeit und Emissionen
Doch selbst wenn es in den großen Bergwerken etwas geregelter zugeht, gibt es immerhin noch etwa zehn bis 20 Prozent der Rohstoffförderung, die in kleinen, nicht-regulierten Minen erfolgt.
Hier arbeiten Bergleute unter hohem Risiko, mit geringen Sicherheitsvorkehrungen und teilweise gibt es auch Hinweise auf Kinderarbeit, wie die Menschenrechtsorganisation Amnesty International kritisiert.
Abgesehen vom Faktor „Mensch“ ist auch die Förderung des Rohstoffs schädlich fürs Klima, wie Studien zeigen. Der Kobalt-Bergbau erfordert viel Energie und setzt zudem schädliche Treibhausgase wie Kohlendioxid (CO2) und Stickstoffdioxid frei.
2. Wirtschaftliche Kosten
Schließlich gibt es auch ein wirtschaftliches Problem mit Kobalt: Der Preis schwankt stark, ist damit also schwer als Kostenfaktor einzukalkulieren. Momentan geht der Preis aber tendenziell nach oben.
Denn der Stoff kommt nicht nur in Akkus für Elektroautos vor, sondern auch in sämtlichen anderen Lithium-Ionen-Akkus in Elektrogeräten wie Laptops oder Smartphones.
Gleichzeitig wird die 5G-Technologie voraussichtlich ebenfalls mehr Kobalt für Antennen, Smartphones aber auch für leistungsstärkere Stromspeicher benötigen. Experten gehen davon aus, dass 2022 die Nachfrage nach Kobalt das Angebot übersteigt. Und wenn zwei Großindustrien nun großen Bedarf am Rohstoff haben, dürfte der Preis weiter steigen.
Für Elektroautobauer ist das Preisproblem nicht unerheblich. Denn der Akku macht den größten Kostenfaktor in der Produktion aus. Das ist auch der Grund, warum E-Autos so viel teurer sind als vergleichbare Verbrenner-Modelle. Somit haben Autohersteller auch ein Absatzproblem – und ein wirtschaftliches Interesse daran, den Kobaltanteil ihrer Akkus zu reduzieren.
3. Politischer Druck
Hinzu kommen auch noch politische Vorgaben.
In der EU müssen Unternehmen mindestens 45 Prozent ihrer Batterien am Ende des Lebenszyklus sammeln und dann entweder im Second-Life weiterverwerten oder recyceln. Insbesondere das Recycling ist aber bislang wirtschaftlich nicht sonderlich attraktiv, auch wenn sich das langsam mit größeren Recycling-Projekten wie etwa denen von Northvolt ändert.
In den USA wiederum fördert das Energieministerium in einem speziellen Programm die Forschung am kobaltfreien Akku.
Bislang gibt es diesen aber nicht. Noch nicht. Denn von Tesla über Volkswagen bis hin zu Toyota und BMW arbeiten nahezu alle E-Auto-Hersteller emsig darin, Alternativen zu Kobalt zu finden oder mindestens den Anteil des Rohstoffs drastisch zu reduzieren.
Auf der Suche nach Lösungen
So gibt es vielversprechende Akku-Technologien, die offenbar ganz ohne den umstrittenen Rohstoff auskommen. Teslas chinesischer Akku-Partner CATL verkündete bereits 2020, eine Batteriezelle ohne Kobalt mit Lithium-Eisenphosphat entwickelt zu haben.
CATL beliefert neben Tesla auch Daimler, Volkswagen und BMW. Auch LG Chem, Varta, BYD und einige andere Hersteller sind hier auf dem Vormarsch. Tesla sagte zudem auf dem Battery Day 2020, dass das Unternehmen künftig selbst in die Zellenproduktion einsteigen und seine eigenen kobaltfreien Akkus entwickeln wolle.
Andere Unternehmen zielen wiederum darauf ab, wenn schon nicht ganz kobaltfrei zu produzieren, dann schon immerhin den Anteil stark zu reduzieren. Dazu gehören unter anderem General Motors, die den Rohstoff-Anteil in ihrem Akku um 70 Prozent reduzieren wollen. Auch BMW sagte, der Akku im neuen iX habe einen 30 Prozent niedrigeren Bedarf.
Toyota wiederum setzt auf die Festkörperbatterie, die angeblich kurz vor der Serienreife steht. Auch diese würde weniger Kobalt benötigen als Lithium-Ionen-Akkus. Ein weiterer Ansatz einiger Autobauer ist es auch, zertifiziertes Kobalt aus Australien und Mexiko einzusetzen, wie es etwa BMW tut.
Kobalt aus dem Recycling gewinnen
Schließlich gibt es auch die Option, die ebenfalls viele Autobauer nutzen, einen höheren Anteil von recyceltem Kobalt einzusetzen. Das spart sowohl Rohstoffe als auch Kosten.
Mit einem wachsenden Markt aber auch mit politischen Förderprogrammen wagen sich, wie bereits erwähnt, nun auch mehr Unternehmen ans Recycling. Neue Verfahren, mehr verfügbare Rohstoffe und auch der steigende Kobalt-Preis machen dieses nun wirtschaftlich attraktiver.
So ist die Rückgewinnungsquote in den vergangenen Jahren auch stark gestiegen: von 50 Prozent auf 70 Prozent. Teilweise liegen die Werte sogar höher. Hinzu kommt: In diesem Feld hat die Forschung erst begonnen, sodass man künftig noch bessere Quoten erwarten kann.
Und dann?
So lobenswert es auch erscheinen mag – sowohl aus sozialer Sicht als auch fürs Klima – Kobalt zu ersetzen, so muss man doch auch einen kritischen Blick auf die Alternativen werfen. Auch hier wird man künftig genau schauen müssen, unter welchen Bedingungen etwa Mangan in Südafrika künftig geschöpft wird.
Doch grundsätzlich ist es löblich, dass Unternehmen und Wissenschaftler nach nachhaltigeren und ethischeren Alternativen suchen. Denn das würde Elektroautos nicht nur nachhaltiger, sondern auch erschwinglicher machen.
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