Akku-FAQ: Woher kommen die Rohstoffe für E-Autos?

Ein Elektroauto ist mehr als nur sein Akku - und es gibt viele Möglichkeiten, es zu bauen. Deshalb ist die Antwort auf diese einfache Frage kompliziert und fängt damit an, welche Rohstoffe es gibt und welche man braucht.

Artikel von Frank Wunderlich-Pfeiffer veröffentlicht am 17. Oktober 2019, 8:55 Uhr

Rohstoffe wie Kupfer werden in großen Tagebauen abgebaut - oft in entlegenen Gegenden. (Bild: Wikimedia / Eric Guinther/CC-BY-SA 3.0)

Immer wieder versprechen Wissenschaftler und Hersteller bahnbrechende Neuerungen bei Akkus, Brennstoffzellen und anderen Energiespeichern. Neue Akkus laden angeblich schneller, haben mehr Kapazität bei gleichem Gewicht, sind nicht feuergefährlich. Manches davon ist Humbug, anderes funktioniert im Labor, braucht aber Jahre bis zur Serienreife.

An den Reaktionen sehen wir, dass dieses Thema unsere Leser bewegt. Wir haben daher Fragen dazu gesammelt, die wir in einer Artikelserie beantworten.

Diesmal: Woher kommen die Rohstoffe, die für den Bau eines Elektroautos benötigt werden? Unter welchen Umständen werden sie abgebaut und verarbeitet?

TL;DR: Die meisten Rohstoffe kommen von dort, wo es wenig Bevölkerung oder wenig Widerstand von ihr gibt. Die meisten seltenen Rohstoffe könnten durch häufigere ersetzt werden.

Woher die Rohstoffe für E-Autos kommen, ist schwer zu beantworten - schon allein, weil darin ein großer Teil der Elemente des Periodensystems in irgendeiner Funktion in Karosserie, Getriebe, Motoren, Rädern, Scheiben, Inneneinrichtung und natürlich den Akkus verbaut ist. Über knappe Rohstoffe wird aber hauptsächlich im Zusammenhang mit Akkus und der Elektronik gesprochen, denn die Stoffe für den Rest des Autos sind größtenteils reichlich vorhanden.

Aber selbst die knapperen Rohstoffe, die im Bau verwendet werden, sind in dieser Funktion oder in Menge nicht einmal absolut notwendig. Die Anstrengungen zur Suche nach verfügbareren und billigeren Alternativen werden umso größer, je teurer ein Rohstoff wird. Schließlich ist es schon für die Profitmaximierung der Unternehmen interessant, auf günstigere und leichter lieferbare Rohstoffe zu setzen. Deshalb reicht die Frage nach dem Ursprung der Rohstoffe nicht aus. Wichtig ist auch die Frage, was stattdessen verwendet werden könnte.

Die oberen Kilometer der Erdkruste, aus der die Rohstoffe stammen, bestehen zu etwa 99 Prozent aus nur neun Elementen. Fast die Hälfte davon ist Sauerstoff, ein reichliches Viertel ist Silizium. Aluminium macht 8 Prozent aus und Eisen etwa 5 Prozent. Calcium, Natrium, Magnesium und Kalium haben Anteile von 3 bis 4 Prozent.

Titan folgt, für viele überraschend, auf Platz 9 in der Häufigkeit und macht noch etwa ein halbes Prozent der Erdkruste aus. Der höhere Preis von Titanbauteilen ist kein Resultat von Seltenheit, sondern liegt an der aufwendigen Gewinnung und Verarbeitung des reinen Metalls. Wasserstoff, Phosphor, Mangan und Fluor machen noch jeweils ein Tausendstel der Erdkruste aus, manche anderen Stoffe sind noch viel seltener.

Der Wasserstoff im Meerwasser ist natürlich nicht Teil der Erdkruste, genauso wenig wie der Kohlenstoff in der Biosphäre. Aber Hunderte Millionen Jahre biologischer Aktivität haben große Lagerstätten von fossilen Kohlenwasserstoffen in der Erdkruste gebildet und dort den vergleichsweise seltenen Kohlenstoff angereichert, der bei der Planetenentstehung sehr leicht verdampft und ins All entweicht. Aus den fossilen Lagerstätten kommen die Brennstoffe, zu deren Ersatz die Elektroautos eingeführt werden, aber auch sämtliche Kunststoffe.

Die Akkuproduktion ist zu Recht in der öffentlichen Debatte: Lithium und Kobalt sind keine sehr häufigen Elemente. Sie machen in der Erdkruste nur rund 20 bis 30 Gramm pro Tonne aus. In den vergangenen Jahren ging mehr als die Hälfte dieser Stoffe in die Produktion von Lithium-Ionen-Akkus - und diese muss für die großflächige Einführung von Elektroautos weiter steigen.