Das Dilemma der Kohlenstoffemissionen von Batterien
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Lithium-Ionen-Akkus sind seit ihrer Entwicklung Anfang der 1990er Jahre aus unserem täglichen Leben nicht mehr wegzudenken und versorgen Smartphones und Laptops mit Strom. Sie elektrifizieren nun intensiv den Transportsektor, von der Straße bis zum Fluss. Großes Interesse haben sie zudem als unterstützende Geräte im weltweiten Stromnetz auf sich gezogen, da dominante erneuerbare Energiequellen wie Wind und Sonne nicht kontinuierlich verfügbar sind. Lithium-Ionen-Batterien sind ein Schlüsselfaktor für eine kohlenstoffarme Zukunft.
Aber Lithium-Ionen-Batterien sind hinsichtlich ihrer Nachhaltigkeit mit eigenen Herausforderungen behaftet. Elektrofahrzeuge (EVs) sind der größte Markt für Lithium-Ionen-Batterien. Während batterieelektrische Fahrzeuge (BEV) über die Lebensdauer im Durchschnitt deutlich geringere Treibhausgasemissionen erzeugen als vergleichbare Benzinautos, ist die Herstellung eines typischen Elektrofahrzeugs aufgrund der Batterie deutlich emissionsintensiver.
Lösungen ergeben sich aus dem Verständnis des Problems, aber die Berechnung der CO2-Bilanz einer Batterie kann eine ziemliche Herausforderung darstellen. Gegenwärtig mangelt es in der Batterieindustrie an Transparenz, da eine obligatorische Praxis für die Berichterstattung über technische Spezifikationen und die Offenlegung von Emissionsdaten fehlt. Zudem ist die Lithium-Ionen-Wertschöpfungskette komplex. Heute besteht eine typische Lithium-Ionen-Zelle aus über 20 verschiedenen Materialien aus der ganzen Welt. Eine Vielzahl von Faktoren beeinflusst die CO2-Bilanz einer jeden Komponente. Der Energieträger, die Rohstoffgewinnungs- und Verarbeitungsmethoden sowie die Stoffsynthese können in ihrer CO2-Bilanz stark variieren.
Darüber hinaus erschwert die breite Palette an Lithium-Ionen-Batterie-Chemie die Nachverfolgung der CO2-Bilanz. Mindestens sieben verschiedene Arten von Chemikalien finden sich in den Kathoden aktueller Batterien und die Zusammensetzung und Leistung der einzelnen Kategorien variieren je nach Unternehmen, was zu unterschiedlichen CO2-Emissionen führt. Die Industrie muss auch der Bewertung der CO2-Bilanz des Batterierecyclings viel mehr Aufmerksamkeit schenken.
Kann der Batteriepass eine Lösung sein?
Politische Entscheidungsträger, Branchenexperten und Forscher müssen diese Probleme angehen und die unbeabsichtigten Folgen der Herstellung von Lithium-Ionen-Batterien begrenzen. Der Batteriepass, ein Konzept der Global Battery Alliance im Januar 2020, gilt als vielversprechende Lösung, um Batterien nachhaltiger zu machen.
Der Batteriepass ist eine digitale Darstellung einer Batterie und vermittelt Informationen und Daten zu Batteriematerialien, -komponenten sowie allen relevanten Umwelt-, Sozial- und Governance-Anforderungen (ESG). Jeder Batteriepass nutzt digitale Technologietools, einschließlich Datenüberprüfung und Rückverfolgbarkeit, und fungiert als digitale Identität, die die Batterie und kritische Teile mit dem Internet verbindet, damit sie auf einer digitalen Plattform verwaltet werden können.
Der Batteriepass könnte eine aktive Rolle beim CO2-Emissionsmanagement über die gesamte Wertschöpfungskette von Lithium-Ionen-Batterien spielen. Mit der Offenlegung von Emissionsdaten könnte die Batteriepassplattform allen relevanten Interessengruppen Transparenz über die Treibhausgasemissionen entlang der Wertschöpfungskette bieten. Dies würde auch einen Rahmen für das Benchmarking zwischen den Interessenträgern durch einen klaren Vergleich von Batterien schaffen und so akzeptable Mindeststandards für eine nachhaltige und verantwortungsvolle Batterieindustrie festlegen.
Auch andere Batterieinformationen auf der Plattform wie Batteriechemie, recycelter Inhalt und Rohstoffquellen werden die Kreislaufrückgewinnung von Batteriematerialien sicherstellen und Nachweise über die Einhaltung von Umweltvorschriften sowie Menschenrechten, Kinderarbeit und Antikorruptionsgrundsätzen liefern. Langfristig könnte der Batterriepass als „Qualitätssiegel“ fungieren und die Nachhaltigkeit und Verantwortung von Batterien auf einer globalen Plattform belegen.
Die Global Battery Alliance plant, im Jahr 2022 einen Batteriepass mit vollem Funktionsumfang einzuführen. Seine Wirksamkeit bleibt jedoch abzuwarten. Als Pionier in der Batterieindustrie hat China 2018 eine Batterie-Passport-ähnliche Plattform zur Rückverfolgung von Batteriequellen eingeführt. Im Jahr 2019 stellten nur 8 % der Plattformnutzer die für die Politikgestaltung als hilfreich erachteten Informationen zur Verfügung. Auf der Grundlage von Transparenz kann der Erfolg des Batteriepasses weitgehend davon abhängen, dass die Teilnehmer der Wertschöpfungskette glaubwürdig Daten und Informationen beisteuern.
Von Regierungen festgelegte finanzielle Anreize und Steuern haben Kunden weltweit dazu ermutigt, auf Elektrofahrzeuge mit geringeren CO2-Emissionen umzusteigen. Die Nachhaltigkeitsreferenzen von EV werden von ihren Wettbewerbern geprüft und müssen verbessert werden, um die Erwartungen der Käufer zu erfüllen. Die gute Nachricht ist, dass die Batterieindustrie noch in den Kinderschuhen steckt und Regierungen, Investoren, Hersteller und Verbraucher ihre Zukunft mitgestalten können.
Batterien sind ein wesentlicher Faktor auf dem Weg zu einer kohlenstoffarmen und klimaresistenten Welt. Es liegt in der Verantwortung jedes Einzelnen, sicherzustellen, dass sie wirklich sauber und nachhaltig sind.
Dieser Artikel wurde von Kevin Shang.
Kevin Shang ist Research Analyst im Londoner Büro von Wood Mackenzie und konzentriert sich auf Kathoden- und Vorläufermaterialien, Batterietechnologie und Lieferkette. HSeine Forschungen und Analysen werden häufig in mehreren Pressekanälen vorgestellt, darunter in der Financial Times. Kevin ist regelmäßiger Referent auf internationalen Batteriekonferenzen. Er promovierte 2017 am Department of Materials der University of Manchester, UK.
Die in diesem Blog zum Ausdruck gebrachten Ansichten sind die von Wood Mackenzie. Jeder Verweis auf „wir“ sollte als die Ansicht von Jesper angesehen werden und nicht notwendigerweise die von WisdomTree Europe.
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