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Elektroautos: Welche seltenen Rohstoffe sind im Akku?

Zur Herstellung von Lithium-Ionen-Akkus sind strategisch wichtige Rohstoffe für die Industrie notwendig. Sind diese Ressourcen ausreichend vorhanden?

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Sei es in Mobiltelefonen, Notebooks, Herzschrittmachern oder Akku-Werkzeugen – Lithium-Ionen-Akkus sind aus unserem Alltag eigentlich nicht mehr wegzudenken. Dabei ist diese Speichertechnik noch relativ jung.

Die erste kommerziell nutzbare Lithium-Ionen-Batterie kam erst im Jahr 1991 auf den Markt. 2019 erhielten drei Forscher den Chemie-Nobelpreis für ihre grundlegenden Arbeiten an diesem wiederaufladbaren Batterie-Typ. Der Lithium-Ionen-Akku sei eine „technische Revolution, die unsere Gesellschaft enorm beeinflusst hat“, so die Begründung des Nobelpreiskomitees.

Was sind die Schlüsselelemente des Akkus?

Lithium-Ionen-Akkus sind auch der aktuelle Stand der Speichertechnik bei Elektroautos. Im Vergleich zu anderen Technologien enthält dieser Batterie-Typ weniger gefährliche Stoffe wie etwa Kadmium oder Blei. Als Schlüsselelemente der Akkus gelten Lithium – wie der Name schon verrät – und Kobalt.

Diese zwei Metalle sind wegen ihrer hohen Energiedichte wie Kraftpakete für wiederaufladbare Energiespeicher. Am Minuspol werden Lithium mit Graphit und am Pluspol Kobalt eingesetzt. Weitere Vorteile dieses Akku-Typs sind, dass er viele Ladezyklen verträgt und keinen ausgeprägten Memory-Effekt entwickelt. Das heißt, dass sich die Kapazität bei mehrmaligem Teilentladen nicht maßgeblich verringert.

Lithium zeichnet sich durch zwei Eigenschaften besonders aus:

  • Es gibt seine Elektronen schnell ab, ein entscheidender Faktor für die Stromerzeugung.

  • Man kann viele Lithium-Atome in eine Batterie packen. Trotzdem bleibt sie im Vergleich zu anderen Metallen relativ leicht.

Wie viel steckt von den Metallen im Akku?

Für die Herstellung der Akkus werden einige Rohstoffe benötigt. Bei einem Lithium-Ionen-Akku mit einer Kapazität von 50 kWh (für etwa 300 bis 330 km Reichweite) sind es laut deutschem Autofahrerclub ADAC jeweils etwa:

Grafik Akku seltene Metalle

Werden die Rohstoffe knapp?

Vor allem Kobalt gilt als kritisch. Dieser Rohstoff wird in China und vor allem im Kongo gewonnen, wodurch sich der Kobalt-Abbau auch ökologischen, sozialen und menschenrechtlichen Fragen stellen muss.

Das Fraunhofer Institut rechnet jedoch damit, dass sich durch die Entwicklung hin zu Kobalt-reduzierten und Nickel-reichen Batterien die Rohstoffsituation entschärfen wird. Im Vergleich zu Kobalt ist Lithium nicht unmittelbar knapp. Laut Fraunhofer Institut dürfte die Rohstoffsituation bei Lithium auch unkritisch bleiben. Denn:

  • Für Lithium werden ausgereifte Recyclingverfahren im industriellen Maßstab künftig wichtiger.

  • Man forscht bereits nach Alternativen. Eine davon könnte Magnesium sein, das weltweit in fast unerschöpflichen Mengen verfügbar ist. Experten gehen davon aus, dass alleine die leicht zugänglichen Reserven für 450.000 Jahre reichen.
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