Batterien- da geht’s voran!

Batterien werden zunehmend in Autos verbaut, sowie in der Energienetzinfrastruktur genutzt und sind damit ein wesentlicher Pfeiler, um die angestrebte Klimaneutralität zu erreichen. Gleichzeitig wurden und werden kritische Stimmen lauter: Stimmen, die auf die sozialen und ökologischen Auswirkungen entlang der Wertschöpfungskette hinweisen: Dammbrüche bei Bauxitminen, schwer zu kontrollierende Konfliktmineralien wie Kobalt und wasserintensive Rohstoffförderungen bei Kupfer und Nickel. Diese Auswirkungen werden von zunehmenden Protesten begleitet, die z.B. auf die lokalen Gemeinschaften hinweisen, die aufgrund des Minenbetriebs ihre Existenzgrundlagen verlieren.

So geht die EU-Kommission die berühmten „ersten Schritte in eine richtige Richtung“ und hat 2020 eine europäische Batterieverordnung beschlossen, die eigentlich schon im Januar 2022 in Kraft getreten sein sollte, nun aber voraussichtlich bis Mitte 2023 auf sich warten lässt.

Das Spannende an der Verordnung ist, dass sie die Batterie als erstes ganzheitliches Produkt mit menschenrechtlichen und umweltbezogenen Sorgfaltspflichten ins Spiel bringt. Dabei geht es um das Bergen der Rohstoffe, C02-Fussabdrücke der Batterien, Langlebigkeit, sowie Fragen der Reparierbarkeit, Sammelziele und Recycling-Standards inkl. des Reziklateinsatzes.

Von der Industrie hört man in der Debatte wenig Gegenwind. Wahrscheinlich schaut man auf den verschlafenen Einstieg zur E-Mobilität und möchte mit den höheren Standards wieder wettbewerbsfähiger werden.

Leider tun sich schon jetzt Lücken auf: Die Sorgfaltspflichten sollen wohl nur für Mobilitätsbatterien in E-Autos ab einer gewissen Größe gelten. Dabei ist es den Menschen und der Natur bei den Minen egal, ob die Rohstoffe ins E-Bike, in die Fernbedienung oder ins E-Auto geht. Außerdem sind nur einige Rohstoffe betroffen, die in Batterien eingesetzt werden, außen vor sind z.B. Kupfer und Bauxit.

Unterm Strich wird die Verordnung also ein aus konservativer Sicht progressiver „Schritt in eine richtige Richtung“ bleiben und hoffentlich bald in eher schärfer als verwässerter Form in Kraft treten.

Neben der gesetzlichen Bettung der sozialen und ökologischen Fragen schreitet die Forschung weiter voran: Die Energiedichte von Lithiumzellen hat sich in den vergangenen Jahren stark vergrößert. In Korea arbeiten Forscher*innen erfolgreich an einer Technik namens „Spin Coating“, bei der die Anodenfläche beschichtet wird und die Lebensdauer der Zellen erhöht wird.

Es gibt Forschungsbeiträge zu Akkus, die aus häufig verfügbaren Rohstoffen hergestellt werden: Aluminium, Schwefel und Salz. Sie sind sicher (nicht entflammbar), preisgünstig und schnell, wodurch sie gut in Ladestationen für Elektrofahrzeugen eingesetzt werden können.

Dort können Die Elektroroller des chinesischen Herstellers Niu tanken, der auf Natrium-Ionen Akkus setzt. Diese sind zwar fast doppelt so groß, scheinen sich aber in der Abwägung von Kosten, Gewicht Speicherkapazität und Verfügbarkeit der Rohstoffe am Ende durchzusetzen.

Die Entwicklungsteams eines skandinavischen Joint Ventures von Batterieherstellern ersetzen die fossilen Graphitanoden durch Lignin, einem Stoff, aus den Bäumen zu 20-30% bestehen und der ein Abfallprodukt bei der Papierherstellung ist. Die Akkus werden größer, haben aber schnellere Ladezeiten und eventuell eine höhere Kapazität.

Parallel arbeiten schweizer Forscher*innen an einer biologisch abbaubaren Einmalbatterie auf Papierbasis, die mit ein paar Tropfen Wasser aktiviert wird. Sie könnte beispielsweise Sensoren betreiben.

Batterien bleiben ein Dreh- und Angelpunkt unserer elektrischen Zukunft. Erste Schritte Richtung Fairness und Nachhaltigkeit sind gelegt, die in den nächsten Jahren unbedingt weiter verschärft werden müssen.