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Ressourcen­beschaffung für Elektromobilität

Elektrische Mobilität bietet alle Voraussetzungen für eine effiziente und nachhaltige Zukunft, stellt uns aber gleichzeitig vor Herausforderungen: von den Rohstoffen bis zum Recycling. Volkswagen stellt sich der Verantwortung und arbeitet an ganzheitlichen Lösungen für Mensch und Umwelt.

Elektromobilität braucht Rohstoffe

Mobilität braucht Energie. Eine besonders effiziente Form ist dabei die Elektromobilität. Schließlich können Sie als Fahrer eines E-Fahrzeugs mit derselben Energiemenge drei- bis viermal weiterkommen als mit einem Verbrenner. Den Strom hierfür bezieht der neue ID.3 aus einem Lithium-Ionen-Akku.

Die Zellen des Lithium-Ionen-Akkus bestehen aus jeweils zwei Elektroden, einem Separator und Elektrolytflüssigkeit. Die Elektroden wiederum bestehen zum einen aus Graphit, zum anderen aus Lithium, Nickel, Mangan und Kobalt. Ohne diese Rohstoffe sind elektrochemische Speicher mit vergleichbaren Eigenschaften nicht produzierbar. Zumindest noch nicht.

Die Rohstoffe in der ID.3 Batterie.

Welche zentralen Rohstoffe kommen in einem Lithium-Ionen-Akku vor? Wo auf der Welt werden sie gefördert? Und wie viel von jedem Rohstoff steckt in Ihrem ID.3? Hier finden Sie es heraus.

Kobalt

Kobalt: das Element

Der Name leitet sich von cobaltum (lateinisch für "Kobold") ab, da die Menschen früher glaubten, dass diese Erze mit diesem damals unbrauchbaren Mineral verunreinigten.

  • Elementsymbol: Co
  • Reserven*: 7.000.000 t
  • Aussehen: metallisch blau/grau
  • Aggregatzustand: fest 

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* Nach Stand der Technik wirtschaftlich erschließbare Vorkommen weltweit 2019; Quelle: USGS

Lithium

Lithium

Lithium kommt vom griechischen Wort "lithos", was "Stein" bedeutet. Und obwohl es ein Metall ist, schwimmt es auf Wasser und ist so leicht, dass man es mit dem Messer schneiden kann.

  • Elementsymbol: Li
  • Reserven*: 17.000.000 t
  • Aussehen: silbrig weiß/grau
  • Aggregatzustand: fest

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* Nach Stand der Technik wirtschaftlich erschließbare Vorkommen weltweit 2019; Quelle: USGS

Graphit

Graphit: das Element

Graphit bedeutet "schreiben" oder "zeichnen" auf Altgriechisch, da es nach seiner Eigenschaft benannt wurde, Spuren auf Papier zu hinterlassen. Und es ist das einzige Nichtmetall, das Strom leiten kann.

  • Elementsymbol: C
  • Reserven*: 300.000.000 t
  • Aussehen: grau bis schwarz
  • Aggregatzustand: fest

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* Nach Stand der Technik wirtschaftlich erschließbare Vorkommen weltweit 2019; Quelle: USGS

Mangan

Mangan: das Element

Der ursprüngliche Name "Manganesium" wurde aufgrund möglicher Verwechslungen mit Magnesium gekürzt zu "Mangan". Es ist wichtig für die Verarbeitung von Stahl, da es dessen Formbarkeit verbessert.

  • Elementsymbol: Mn
  • Reserven*: 810.000.000 t
  • Aussehen: silbrig metallisch
  • Aggregatzustand: fest

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* Nach Stand der Technik wirtschaftlich erschließbare Vorkommen weltweit 2019; Quelle: USGS

Kupfer

Kupfer: das Element

Kupfer (lat. cuprum) hat seinen Namen vom Hauptlieferant der Antike: der Insel Zypern (lat. cyprus). Das Metall ist von Natur aus antibakteriell und schlägt keine Funken. 

  • Elementsymbol: Cu
  • Reserven*: 870.000.000 t
  • Aussehen: lachsrosa, metallisch
  • Aggregatzustand: fest

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* Nach Stand der Technik wirtschaftlich erschließbare Vorkommen weltweit 2019; Quelle: USGS

Nickel

Nickel: das Element

Der Name stammt von Bergleuten, die glaubten, dass dieses kupferähnliche Erz von Berggeistern (Nickeln) verhext sei, da sich kein Kupfer daraus gewinnen ließ - und das beim zweithäufigsten Element der Erdkruste.

  • Elementsymbol: Ni
  • Reserven*: 89.000.000 t
  • Aussehen: glänzend, metallisch, silbrig
  • Aggregatzustand: fest

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* Nach Stand der Technik wirtschaftlich erschließbare Vorkommen weltweit 2019; Quelle: USGS

Maßnahmen von Volkswagen

Für die Produktion von Fahrzeugen werden Rohstoffe benötigt, deren Förderung grundsätzlich ein Eingriff in bestehende Ökosysteme ist - verbunden mit Auswirkungen für Mensch und Umwelt. Dessen sind wir uns bewusst. Deshalb haben wir unsere direkten Lieferanten in einem  Code of Conduct  vertraglich zu hohen Umwelt- und Sozialstandards verpflichtet und sie darin auch aufgefordert, insbesondere Menschenrechtsverletzungen in ihren Lieferketten auszuschließen.

Zum jetzigen Zeitpunkt können wir jedoch noch nicht zu 100 Prozent gewährleisten, dass unsere Anforderungen auch über unsere direkten Lieferanten hinaus bis zu den Minen erfüllt werden. Der Grund: Eine ganzheitliche Überprüfung der Lieferkette ist eine sehr komplexe Aufgabe. Aktuell kauft Volkswagen selbst keine Batterierohstoffe ein, sondern bezieht ausschließlich fertige Batteriezellen. Zwischen der von uns verwendeten Batterie und der Mine liegen daher bis zu acht Verarbeitungsstufen und Zwischenlieferanten, was die Lieferkette intransparent macht.

Transparenz und Nachhaltigkeitsrisiken in Bezug auf die Lieferkette am Beispiel der Batterieproduktion
1 Bergbau
2 Distributor
3 Raffinerie
4 Kathode
5 Batteriezelle
6 Transparenz
7 Nachhaltigkeitsrisiko

Auf Grundlage einer Studie der Nachhaltigkeitsinitiative "Drive Sustainability", zu deren Gründungsmitgliedern Volkswagen gehört, haben wir 16 Rohstoffe identifiziert, die ein erhöhtes Risiko für Verletzungen der Nachhaltigkeitsanforderungen aufweisen - darunter auch Lithium und Kobalt. Unser Ziel ist es, die vorgelagerte Lieferkette bei diesen Rohstoffen bis zum Abbau zu verfolgen, alle Lieferanten zu identifizieren und Nachhaltigkeitsrisiken aufzudecken. Anschließend ergreifen wir Maßnahmen, um diese Risiken zu minimieren und nutzen unsere Stärke als Volkswagen Konzern, um bessere Umwelt- und Sozialstandards über die gesamte Lieferkette hinweg durchzusetzen.

Um für diesen Prozess in Zukunft technisch gut aufgestellt zu sein, erproben wir innovative Technologien. So sollen in einem Pilot-Projekt mit IBM und weiteren Partnern im Rahmen des Responsible Sourcing Blockchain Network (RSBN) die Wege von Mineralien wie Kobalt mit Hilfe einer Blockchain lückenlos und nahezu in Echtzeit transparent gemacht werden. Bei jedem Verarbeitungsschritt eingegebene Daten können nachträglich nicht mehr verändert oder gelöscht werden. Und das von der Mine bis zum Volkswagen Werk.

Konzept einer Blockchain Rohstoff-Lieferkette: dezentral, unveränderlich, sicher und transparent.
1 Mine
2 Schmelze
3 Sub-Zulieferer
4 Transport
5 Direkter Zulieferer
6 Volkswagen

Ressourcenbeschaffung und Herausforderungen

Über die Hälfte des weltweit abgebauten Kobalts stammt aus der Demokratischen Republik Kongo. Der überwiegende Teil wird im industriellen Tagebau gewonnen. Es graben dort Menschen aber auch auf eigene Faust nach Kobalt. Das geschieht unter Umwelt-, Sozial- und Sicherheitsbedingungen, die für uns nicht akzeptabel sind.

Um die Situation vor Ort besser verstehen und überprüfen zu können, arbeiten wir im Rahmen eines Projekts zur Zertifizierung von Rohstoffen (CERA) an der Entwicklung eines Nachhaltigkeitsstandards für Rohstoffabbau mit.

Um noch mehr zu bewegen - und vor allem auch, um Kinderarbeit zu verhindern - sind wir in der  Global Battery Alliance aktiv. Hier kommen wir mit vielen wichtigen Stakeholdern der Batteriewertschöpfungskette zusammen. Mit dem Ziel, konkrete Maßnahmen zu identifizieren und einzuleiten, um die Situation im Kongo zu verbessern.

Lithium ist ein weiterer Rohstoff mit einem erhöhten Nachhaltigkeitsrisiko. Die größten Reserven befinden sich in den Salzseen Südamerikas. Hier liegt es gelöst in Solen vor. Diese werden an die Oberfläche gepumpt und das Lithium durch Verdunstung von Wasser gewonnen. Ein übermäßiger Wasserverbrauch hat jedoch negative Auswirkungen auf Ökosysteme und Landnutzung. 

Alternativ gibt es Lithium auch als in Mineralien gebundenen Feststoff, der im herkömmlichen Erzbergbau gewonnen werden kann. So zum Beispiel in Australien, wo aktuell der Großteil des Lithiums abgebaut wird. 

Auch in Bezug auf das Lithium in unseren Batterien fordern wir die Einhaltung hoher Umwelt- und Sozialstandards. Dafür stellen wir uns mit allen beteiligten Akteuren der gemeinsamen Verantwortung, negative Auswirkungen auf Mensch und Natur durch die Lithiumgewinnung zu vermindern.  

Mehr Recycling, weniger Rohstoffabbau

Langfristig kann das Ziel nur sein: Minimierung der kritischen Rohstoffe bis hin zur vollständigen Vermeidung in unseren Produkten. Deshalb forschen wir bereits an den Batterietechnologien der Zukunft und arbeiten unter anderem intensiv daran, die benötigte Menge Kobalt in den nächsten 3-4 Jahren deutlich zu reduzieren.

Außerdem wollen wir den Bedarf an Rohstoffen und Energiespeichern durch einen immer weiter steigenden Anteil an Altbatterien decken. Sei es durch die Weiternutzung älterer, aber intakter Batterien in einem sogenannten "zweiten Leben" - zum Beispiel in flexiblen Schnellladesäulen für Festivals - oder durch direktes Recyceln der enthaltenen Rohstoffe. 

Schon 2020 startet im Volkswagen Werk Salzgitter und in direkter Nähe zu unserem "Center of Excellence Batteriezelle" eine Pilot-Anlage zur Weiterentwicklung unseres innovativen Recycling-Verfahrens. Mit der Entwicklung dieses Prozesses haben wir bereits vor 10 Jahren begonnen - so sind wir optimal vorbereitet, wenn Ende der 2020er Jahre die ersten größeren Batterie-Rückläufer erwartet werden.

Vereinfachte Darstellung des geplanten Recyclingkreislaufs für die Kathodenmaterialien.
0 Rohstoffabbau
1 Batterieherstellung
2 1st Life
3 Demontage des Batteriesystems
4 Analyse der Batteriemodule
5 Anderweitige Nutzung intakter Module (2nd Life)
6 Zerkleinerung
7 Trennung und Aufbereitung der Bestandteile
8 Rückführung der Kathodenmaterialien Nickel, Kobalt, Mangan und Lithium in den Herstellungsprozess

Hoppla!
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