Akkus für Elektroautos benötigen Metalle wie Kobalt oder Nickel. Das Problem dabei: Der Abbau dieser Metalle schadet dem Klima. Eine neue Studie zeigt nun: Man könnte die Metalle für die Akkus vom Meeresboden gewinnen und damit CO2-Emissionen um bis zu 75 Prozent reduzieren.
Viele Studien bestätigen: Elektroautos sind schon heute besser fürs Klima als Autos mit Verbrenner-Motoren. Klar ist aber auch: Insbesondere die Herstellung der Fahrzeuge hat einen großen CO2-Abdruck. Dazu tragen insbesondere die Akkus bei.
Die Akkus benötigen nämlich unter anderem Metalle wie Nickel, Kupfer, Mangan oder Kobalt. Wenn man diese aber in Minen abbaut, schadet man dem Klima.
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Denn zum einen ist der Prozess energieaufwändig. Zum anderen zerstört man dadurch auch vorhandene natürliche CO2-Speicher, wie Bäume.
Würde man stattdessen die benötigten Metalle aus den Tiefen der Ozeane gewinnen, würde das den CO2-Fußabdruck der Akkus drastisch verringern.
Allein die aktiven menschlichen CO2-Emissionen, die beim Abbau der Metalle für Elektroauto-Akkus entstehen, könnten so um bis zu 75 Prozent reduziert werden.
Das ist das Ergebnis einer aktuellen Studie des Center for Minerals, Materials and Society der University of Delaware.
Akkus vom Meeresboden oder Akkus aus Minen: Was ist besser fürs Klima?
Um das zu ermitteln, entwickelten die Forscher ein fiktives Nachfrage-Szenario für eine Milliarde 75-Kilowattstunden-Akkus.
Untersucht wurde dafür der CO2-Fußabdruck für den Abbau von vier Metallen, Nickel, Kobalt, Mangan und Kupfer. Als Zusammensetzung der Kathode gingen die Forscher von 80 Prozent Nickel, und jeweils zehn Prozent Mangan und Kobalt aus.
Die Fragestellung war nun: Was ist besser fürs Klima, die Metalle vom Land aus abbauen oder vom Meeresboden?
Meeresboden heißt in dem Fall die Tiefsee. Hier kommen nämlich Metalle in Form von polymetallischen Knollen vor. Diese weisen einen vergleichsweise hohen Gehalt an Metallen wie Kobalt, Nickel oder Kupfer auf, also genau die Metalle, die man auch für Akkus benötigt.
Um zu bewerten, was klimafreundlicher ist – Landesbergbau oder Tiefseebergbau – untersuchten die Wissenschaftler drei CO2-Faktoren:
- direkte und indirekte Emissionen
- die Störung existierender natürlicher CO2-Speicher
- die Störung künftiger Kohlenstoffbindung
Der Meinung der Forscher nach entscheiden diese drei Faktoren darüber, wie sich der Metall-Abbau auf die globale Erwärmung und die Klimaziele auswirkt.
Die Ergebnisse der Studie dazu sind überraschend deutlich. Der Tiefseebergbau habe demnach einen deutlich geringeren CO2-Fußabdruck. Unterm Strich berechneten die Forscher, dass man durch den Tiefseebergbau 11,6 Gigatonnen weniger CO2-Emissionen ausstoße als durch den Abbau an Land.
Akkus vom Meeresboden: Vorteil von 70 Prozent
Die Methode reduziere demnach aktive menschliche CO2-Emissionen um 70 bis 75 Prozent, die Zerstörung existierender CO2-Speicher um 94 Prozent und die Störung künftiger Kohlenstoffbindungsprozesse um 88 Prozent.
Das liege daran, dass die Metall-Konzentration an Land geringer sei und man entsprechend mehr Energie und einen höheren Materialeinsatz benötige, um an die Rohstoffe zu gelangen, sagen die Forscher.
Ein weiterer Grund: CO2-Speicher im Ozean speichern Kohlendioxid in geringerer Konzentration als an Land. Selbst wenn man also größere Flächen am Meeresboden als an Land für den Abbau benötige, sei das unterm Strich immer noch besser fürs Klima, schlussfolgern die Wissenschaftler.
Insgesamt schätzen die Forscher, dass – selbst wenn man Kohle aus dem Strommix ausschließe – der Vorteil der Akkus vom Meeresboden im Vergleich zu konventionellen Akkus bei 70 Prozent liege.
„Wir hoffen, dass diese Arbeit andere dazu motiviert, für einen sauberen Energie-Übergang tiefer in die Zulieferer-Analyse einzutauchen und besonders auf die Auswirkungen der Produktion kritischer Metalle zu achten“, sagt die führende Studienautorin Daina Paulikas.
Wirtschaftliche Interessen hinter Studie
Die aktuelle Studie ist Teil einer größeren Studienreihe, die im Auftrag des Unternehmens Deep Green Metals stattfindet. Deep Green Metals hat wiederum wirtschaftliche Interessen an derartigen Akkus vom Meeresboden und dem Tiefseebergbau im Allgemeinen.
Das Unternehmen möchte nämlich künftig selbst polymetallische Knollen aus der Tiefsee extrahieren, um diese für Elektroautos nutzbar zu machen.
Daraus soll ein Blockchain-basiertes System zum Verleih und zur Wiederverwertung von Akku-Materialien werden. Deep Green Metals sagt außerdem, dass das Unternehmen langfristig nicht nur den CO2-Ausstoß solcher Prozesse reduzieren, sondern auch CO2 aus der Atmosphäre entnehmen möchte.
Tiefseebergbau: Viele Fragen noch offen
Auch hierzulande hat man das Potenzial von Ressourcen aus der Tiefsee erkannt.
So unterstützt das Bundesministerium für Bildung und Forschung ein internationales Pilotprojekt in diesem Bereich.
Als gemeinsames Projekt mit Wissenschaftlern aus zwölf europäischen Ländern untersucht in diesem Zusammenhang derzeit das Forschungsschiff „Sonne“ die möglichen Umweltauswirkungen des Tiefseebergbaus.
Denn selbst wenn Studien wie die der University of Delaware nahelegen, dass der Tiefseebergbau klimaschonender sei, gibt es noch viele Fragen.
So ist beispielsweise nicht klar, wie sich der Abbau auf Ökosysteme auf dem Meeresboden und die Wassersäule auswirkt.
Gleichzeitig gibt es derzeit noch keine internationalen Standards, die den Abbau von Meeresressourcen regulieren. Auch dazu soll das europäische Forschungsvorhaben einen Beitrag leisten.
Die aktuelle Studie der University of Delaware zeigt, wie dringend solche Standards sind.
Denn Deep Green Metals ist nicht das einzige Unternehmen, das bereits in den Startlöchern steht, um wertvolle Ressourcen vom Meeresboden abzubauen.
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