Akkus von Elektroautos: Bonner forschen an einer neuen Lithium-Luftbatterie

Akkus von Elektroautos : Bonner forschen an einer neuen Lithium-Luftbatterie

Die Förderung von Rohstoffen für die Akkus von Elektroautos schädigen die Umwelt. Aber Sauerstoff, Magnesium und Calcium könnten eine Lösung darstellen.

So wie Benzin und Diesel wichtige Rohstoffe für Verbrennungsmotoren sind, sind Lithium und Kobalt für Elektroautos notwendig. Vor allem sie braucht man, um Batterien herzustellen. Nicht nur Deutschland will den Verkehr auf Elektromobilität umstellen, sondern auch große Industrienationen wie die USA und China.

Rund zehn bis 20 Kilo Lithium stecken in einer Elektroauto-Batterie. Alleine seit 2016 hat sich der weltweite Lithiumabbau mehr als verdoppelt, und Experten schätzen, dass bis 2030 jedes Jahr mehr als 240 000 Tonnen Lithium in der Automobilindustrie gebraucht werden. Diese Rohstoffe müssen abgebaut werden: Im Dreiländereck von Bolivien, Chile und Argentinien sollen etwa 70 Prozent der weltweiten Lithium-Vorkommen lagern. Dort müssen die indigenen Völker mit den Folgen des Abbaus leben, profitieren aber kaum von den Einnahmen. Will man die Substanz aus dem Boden holen, verschlingt das gigantische Wassermengen. Für die Herstellung von einer Tonne Lithiumsalz werden zwei Millionen Liter Wasser benötigt. Und das in einer der trockensten Gegenden der Welt.

"Auch die Gewinnung von Kobalt ist problematisch", erklärt Helmut Baltruschat, der Chemiker an der Uni Bonn ist und an Akkus forscht. Der Rohstoff wird vor allem im Kongo gewonnen, wo die Umwelt geschädigt werde und Menschen unter schlechten Bedingungen arbeiteten. "Dort gibt es immer wieder Unfälle", sagt Baltruschat.

Er und seine Kollegen betreiben in Bonn Grundlagenforschung, die für eine neue Generation von Akkus gebraucht wird. Zwar benötigen alle Batterien, um zu funktionieren, eine sogenannte Anode und eine Kathode, zwischen denen durch den Austausch von Ionen Energie freigesetzt wird. "Aber die Materialien dafür können andere sein", so Baltruschat. Vielversprechend sei derzeit, dass eine kobalthaltige Elektrode durch eine Kohlenstoff-Elektrode ersetzt wird, an der Sauerstoff reagiert. "Im Labor funktioniert das Prinzip bereits, es gibt Erfolge." Die Serienreife sei schwer abzusehen, werde aber sicherlich noch zehn bis 20 Jahre dauern. Der Sauerstoff bringe noch einen weiteren Vorteil mit sich: So könne das Gewicht der Akkus nach derzeitigen Berechnungen halbiert oder sogar auf ein Drittel reduziert werden, was sich positiv auf den Verbrauch der Autos auswirke.

"Der nächste Schritt ist, auch das Lithium zu ersetzen", sagt Baltruschat. Die Rohstoffe Calcium oder Magnesium böten sich dafür an und seien fast unerschöpflich vorhanden. "Dabei ist die Entwicklung aber noch schwieriger."

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