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Batterie-Lieferketten könnten ihre CO₂-Emissionen bis 2050 verzehnfachen
Elektroautos und Stromspeicher benötigen immer mehr Lithium-Ionen-Akkus, deren Herstellung Treibhausgase verursacht. Laut einer globalen Modellrechnung könnte der jährliche Ausstoß ihrer Lieferketten bis 2050 auf mehr als eine Milliarde Tonnen CO₂-Äquivalente steigen. Kleinere und länger genutzte Batterien könnten zusammen mit einer klimafreundlicheren Produktion die kumulierten Emissionen im untersuchten Szenario etwa halbieren.
Melbourne (Australien). Elektrofahrzeuge stoßen beim Fahren keine Abgase aus. Ihre Klimabilanz hängt aber auch von den Emissionen bei der Herstellung ihrer Batterien ab. Rohstoffgewinnung, Materialaufbereitung, die Fertigung von Bauteilen und der Umgang mit ausgedienten Akkus benötigen Energie und verursachen Treibhausgase.
Weil immer mehr Fahrzeuge und stationäre Stromspeicher Lithium-Ionen-Batterien nutzen, wächst auch die Nachfrage nach neuen Zellen. Bisher standen vor allem sauberere Fabriken, emissionsärmere Batteriematerialien und besseres Recycling im Mittelpunkt der Klimaschutzstrategien. Doch selbst sinkende Emissionen pro Batterie bedeuten nicht zwangsläufig, dass die weltweite Gesamtbelastung zurückgeht.
Forscher der University of Melbourne um Prof. Wen Li haben deshalb untersucht, wie sich neben der Produktion auch der Bedarf an neuen Batterien bis 2050 beeinflussen ließe. Ihr globales Modell erfasst die Lieferketten von der Materialherstellung über Komponenten und Batteriezellen bis zur Behandlung ausgedienter Akkus für die Jahre 2024 bis 2050.
Je nach Entwicklung könnte der weltweite Bedarf an diesen Batterien bis 2050 auf das Zwanzigfache steigen. Die Treibhausgasemissionen entlang ihrer Lieferketten würden sich laut Modell etwa verzehnfachen. Während derzeit ungefähr 105 Millionen Tonnen CO₂-Äquivalente pro Jahr anfallen, ergäben sich für 2050 etwa 1,1 bis 1,4 Milliarden Tonnen.
Über die Jahre 2024 bis 2050 könnten sich die Emissionen ohne zusätzliche Gegenmaßnahmen auf insgesamt 19 bis 23 Milliarden Tonnen summieren. Die Zahlen beschreiben die Lieferketten der Batterien und nicht die gesamte Klimabilanz von Elektrofahrzeugen einschließlich ihres Fahrbetriebs. Zudem handelt es sich um modellierte Zukunftsszenarien und nicht um bereits gemessene Entwicklungen.
Eine klimafreundlichere Produktion könnte laut Berechnung im untersuchten Zeitraum 3,5 bis 4,7 Milliarden Tonnen CO₂-Äquivalente einsparen. Dazu zählen sauberer erzeugter Strom, veränderte Batteriematerialien und eine bessere Rückgewinnung von Rohstoffen. Weil die Nachfrage weiter wächst, reichen solche Verbesserungen der Lieferketten allein aber nicht aus, um die prognostizierten Emissionen ausreichend zu begrenzen.
Das Team hat deshalb vier Maßnahmen auf der Nachfrageseite untersucht. Kleinere, bedarfsgerecht dimensionierte Akkus und längere Batterielebensdauern verringern die nötige Neuproduktion. Hinzu kommen stärker gemeinsam genutzte Fahrzeuge und die Weiterverwendung ausgemusterter Autoakkus als stationäre Stromspeicher, bevor ihre Rohstoffe recycelt werden.
Diese Änderungen könnten zusätzlich rund sechs bis 7,2 Milliarden Tonnen Emissionen vermeiden. Zusammen mit der saubereren Fertigung ergäben sich im Modell insgesamt nur noch etwa neun bis zwölf Milliarden Tonnen. Das rechnerische Einsparpotenzial auf der Nachfrageseite übertrifft damit sogar den Beitrag der Produktionsverbesserungen.
„Die Kombination ehrgeiziger Maßnahmen auf Angebots- und Nachfrageseite senkt diesen Wert auf etwa neun bis zwölf Milliarden Tonnen, also ungefähr die Hälfte“, erklärt Prof. Wen Li.