Ressource Lithium: Herausforderungen und Perspektiven für nachhaltige Batterien

Ein umfassender Überblick zu Gewinnung, Recycling und Zukunftsperspektiven von Batterierohstoffen.

Globale Lithiumgewinnung – Technologien und ökologische Aspekte

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6 bis 8 kg Lithium werden laut aktuellen Berechnungen für die Herstellung der Batterien eines einzigen Elektrofahrzeuges benötigt. Derzeit stammen 74 % des weltweiten Lithiums aus Australien und Chile, allerdings kontrollieren nur wenige Unternehmen einen Großteil der globalen Produktion. Europa hingegen ist nahezu 100 % von Importen abhängig
© Dion Beetson / unsplash.com

Lithium ist ein unverzichtbarer Rohstoff für die moderne Batteriefertigung und damit für die Elektromobilität sowie zahlreiche andere Zukunftstechnologien. Aktuell gibt es zwei gängige industrielle Verfahren zur Herstellung von Lithiumcarbonat, das als zentrales Handelsprodukt gilt. Zum einen wird Lithium aus salzhaltigen Solen gewonnen, insbesondere in Regionen wie Südamerika und China. Bei diesem Verfahren wird mit Hilfe von Sonnenenergie das Wasser verdunstet, sodass das Lithium als Lithiumcarbonat ausgefällt und daraufhin aufgereinigt werden kann. Diese Methode benötigt jedoch erhebliche Mengen an Wasser – ein kritischer Punkt in ohnehin wasserarmen Gebieten.

Das zweite Verfahren, das mittlerweile etwa 60 Prozent des Weltmarkts ausmacht, basiert auf dem klassischen Bergbau. Hierbei wird lithiumhaltiges Gestein abgebaut und in aufwändigen chemischen Prozessen zu Lithiumverbindungen verarbeitet. Diese Vorgehensweise ist deutlich energieintensiver, benötigt mehr Chemikalien und verursacht grosse Mengen an Abraum. Hinzu kommen lange Transportwege, die den ökologischen Fussabdruck zusätzlich vergrössern.

Recycling und Kreislaufwirtschaft als Schlüssel zur Ressourcensicherung

Fraunhofer FFB betont die wachsende Bedeutung des Recyclings von Batterierohstoffen als strategischen Baustein für eine europäische Kreislaufwirtschaft. Durch die Rückführung und Wiederaufbereitung von Lithium aus gebrauchten Batterien lassen sich nicht nur Abhängigkeiten von globalen Lieferketten reduzieren, sondern auch Transportwege und deren ökologische Auswirkungen minimieren. Der Ausbau der Elektromobilität und die europäische Gesetzgebung wirken hier als starke Treiber für eine Entwicklung hin zu mehr Recycling in Europa. Allerdings wird es noch einige Jahre dauern, bis relevante Mengen an Sekundärrohstoffen aus dem Recyclingprozess tatsächlich verfügbar sind – denn Fahrzeugbatterien erreichen erst nach 10 bis 15 Jahren Nutzung das Lebensende. Erst ab etwa 2035 ist mit nennenswerten Rückflüssen zu rechnen.

An Land sind Lithiumvorkommen auf allen Kontinenten zu finden. Industriell...
An Land sind Lithiumvorkommen auf allen Kontinenten zu finden. Industriell erfolgt die Gewinnung derzeit aus Sole und Festgestein. Während Festgesteinsvorkommen global verbreitet sind, treten Solevorkommen fast ausschließlich in China, Südamerika und Nordamerika auf. Europa hält mit rund 2,5 % nur einen geringen Anteil an den globalen Reserven.
© Fraunhofer FFB

Strategien für nachhaltige Rohstoffsicherung in der Industrie

Die Analyse des Whitepapers zeigt, dass die Nachfrage nach Lithium und recycelten Materialien schneller wächst als deren Verfügbarkeit. Viele Recyclingtechnologien befinden sich noch in der Entwicklungsphase. Daher ist der Aufbau industrieller Lösungen ebenso wichtig wie Investitionen in eigene Raffineriekapazitäten innerhalb Europas. Auch die Entwicklung strategischer Partnerschaften mit Ländern, die über große Rohstoffvorkommen verfügen, wird als Hebel für mehr Versorgungssicherheit gesehen.

Wissenschaftliche Impulse und praxisnahe Analysen

Das Whitepaper der Fraunhofer FFB stützt sich auf aktuelle Publikationen, Produktionszahlen und Rohstoffdaten sowie ökologische Datenbanken. Es richtet sich an Personen aus Industrie und Wissenschaft, die sich mit Batteriezellproduktion, Rohstoffstrategien, nachhaltiger Entwicklung oder neuen Recyclingtechnologien beschäftigen. Die Analyse liefert fundierte Daten, praxisorientierte Vergleiche und wertvolle Impulse für künftige Innovationen und Förderstrategien. Das Whitepaper »Batterierohstoff Lithium. Technologische und ökologische Analyse der industriellen Lithiumgewinnung« steht ab sofort kostenfrei zum Download bereit.

Für die Batterieproduktion ist hochreines Lithium unerlässlich. »Battery...
Für die Batterieproduktion ist hochreines Lithium unerlässlich. »Battery grade« Lithiumcarbonat weist über 99,5 % Reinheit auf, als Hauptprodukt der Solegewinnung wird es vor allem in Südamerika und China hergestellt, lange Transportwege treiben jedoch die Kosten und Emissionen in die Höhe
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