Neben Lithium ist Kobalt ein wesentlicher Bestandteil in heutigen Lithium-Ionen-Batterien (LIBs). Doch beide Elemente könnten knapp werden, zeigt eine Analyse von Forschern des vom Karlsruher Institut für Technologie (KIT) gegründeten Helmholtz-Instituts Ulm (HIU). Abhilfe könnten kobaltfreie Energiespeichermaterialien und Post-Lithium-Technologien schaffen, die auf unkritischen Elementen wie Natrium oder Magnesium, aber auch Zink, Kalzium und Aluminium basieren.
 
„Generell wird die schnell wachsende Marktdurchdringung von LIBs für mobile und stationäre Anwendungen insbesondere bei Lithium und Kobalt zu einer steigenden Rohstoffnachfrage führen“, sagt Stefano Passerini, der die Studie zusammen mit Daniel Buchholz am Helmholtz Institut Ulm geleitet hat. Anhand einer Szenario-basierten Analyse bis 2050 zeigten die Forscher für verschiedene Anwendungen von Batterien, dass der Preisanstieg und die Knappheit von Kobalt wahrscheinlich auftreten wird. Die Nachfrage nach Batterien könnte dann zweimal so hoch sein, wie die heute bekannten Kobaltreserven.

Im Gegensatz dazu seien die bekannten Lithiumreserven ausreichend – die Produktion müsse jedoch stark erhöht werden, um die zukünftige Nachfrage zu decken. Weiteres Problem: Beide Elemente kommen nur an wenigen Orten vor und befinden sich teilweise in Ländern, welche als politisch wenig stabil gelten. Daher sei zu befürchten, dass LIBs schon bald knapper und teurer werden könnten.

Kobalt-Preis in einem Jahr um 120 Prozent gestiegen

„Um diese Risiken zu verringern und den Druck auf die Kobalt- und Lithiumreserven zu reduzieren, ist es unerlässlich, die Forschungsaktivitäten auf alternative Batterietechnologien auszuweiten“, sagt Buchholz. Post-Lithium-Systeme seien besonders attraktiv für die Elektromobilität und stationäre Anwendungen. Daher sei es äußerst wichtig, ihr Potenzial auszuschöpfen, betont Passerini, stellvertretender Direktor des HIU.

Diese Ergebnisse bestätigte kürzlich auch ein ebenfalls am HIU entwickeltes globales Szenario für Batterieanwendungen im Bereich der Elektromobilität bis zum Jahr 2050. Zwischen 2016 und 2017 sei der Preis für Kobalt um 120 Prozent gestiegen. Umso wichtiger sei es, Batterien zu recyceln, betont Marcel Weil vom HIU. Beide Studien unterstreichen die Bedeutung neuer Batterietechnologien, die auf reichlich vorhandenen, günstigen und ungiftigen Elementen basieren.

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Das Mineral Lepidolith ist eine Quelle von Lithium. (Foto: iStock)