Lithium-ionen-akku: Unverzichtbar – Und Technologie Der Zukunft?

Lithium-Ionen-Akkus spielen insbesondere auch bei der Energie- und Verkehrswende eine entscheidende Rolle. Durch ihren Einsatz in Autos oder Bussen als nachhaltige Alternative gegenüber Verbrennungsmotoren will Deutschland seine Klimaziele erreichen.

Auf ihren teils langen Wegen bis zum Endgeräte schleppen Lithium-Ionen-Akkus jedoch häufig einen enormen “Umwelt-Rucksack” mit.

 

🥵 Rohstoff-Abbau und Verarbeitung als Klimasünder

Zur Herstellung von Lithium-Ionen-Akkus braucht es kostbare Rohstoffe wie Lithium und Kobalt. Deren Gewinnung und Weiterverarbeitung ist aber in der Regel weder klimaverträglich noch menschenfreundlich.

Die größten Lithium-Vorkommen befinden sich im sogenannten „Lithium-Dreieck” zwischen Bolivien, Argentinien und Chile. In Chile wird Lithium im Salar de Atacama, einem großen Salzsee im hohen Norden des Landes, gefördert. Um Lithium zu gewinnen, wird das stark mineralhaltige Grundwasser (Salzlake) zum Verdunsten in riesige künstlich angelegte Becken gepumpt.  Weil dafür aber viel Wasser und Energie aufgewendet wird, verschärft dieser Prozess unter anderem die dort ohnehin große Wasserknappheit.

Die Weiterverarbeitung geschieht häufig in Ländern wie China und Südkorea. Dort arbeitet die Industrie noch größtenteils mit Strom aus Kohlekraftwerken – woran sich angesichts der schärferen Klimazielen Chinas künftig aber etwas ändern könnte.

Kobalt wird hauptsächlich in der Demokratischen Republik Kongo abgebaut – meist durch Kinderarbeit. Hier siehst du Kinder während der Arbeit in einer Kobalt-Mine im Kongo.
© picture alliance / dpa | Thomas Coombes

 

🤔 Suche nach alternativen Rohstoff-Quellen

Zwar schlummern vor allem in Bolivien, Chile und Argentinien trotz der weltweit steigenden Nachfrage noch gigantische Lithium-Reserven. Um die mit dem Lithium-Import mitgeführten Probleme aus anderen Ländern zu vermeiden, arbeiten Fachleute jedoch an Alternativen, um den Rohstoff zu gewinnen.

Tatsächlich gibt es auch bei uns in Deutschland große Lithium-Vorkommen: unter anderem gelöst in Tiefenwasser unter dem Oberrheingraben in der Nähe von Karlsruhe. Diese Mengen können den Bedarf in Deutschland und Europa zwar wohl nicht allein decken, aber unterstützen.

Für Wärme und Strom wird das Tiefenwasser in den Geothermie-Anlagen bei Karlsruhe bereits gefördert. Das in dem Wasser enthaltene Lithium geht bisher jedoch ungenutzt wieder zurück. Dabei befördern die Anlagen in einer Stunde Lithium-Mengen nach oben, die für rund 30 E-Bike-Akkus ausreichen würden.

Forschende des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) arbeiten an einem Verfahren, das das in dem Tiefenwasser enthaltene Lithium praktisch als “Nebenbei-Produkt” nutzbar macht. Zwar wird die Förderung in Deutschland wohl teurer als die Produktion in Südamerika. Dafür sind die Transportwege kürzer und die Verfahren greifen weniger in die Natur ein.

Forscher am KIT

Ein Forscher am KIT untersucht ein Mittel zur Lithium-Gewinnung aus Geothermal-Wasser.
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