Wie Pässe zur Rückverfolgbarkeit von Batterien die nachhaltige Materialbeschaffung für Elektrofahrzeuge (EVs) verbessern können

Mit der Mission, die Authentifizierung und das nachhaltige Management von Batterien für Elektrofahrzeuge zu verbessern, hat sich die Rückverfolgbarkeitslösung für Batterien von OPTEL zu einem Impulsgeber für Akteure in der gesamten Automobilindustrie entwickelt, die in naher Zukunft ein weltweites Batteriepass-System implementieren möchten.

Diese Blogreihe befasst sich mit den Ursprüngen hinter der Bedeutung der Rückverfolgbarkeit von Batterien und damit, wie ein globaler Batteriepass die zahlreichen ESG-Herausforderungen von Bergbauunternehmen, Mineralverarbeitern, Batterieherstellern und EV-Herstellern lösen soll.

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EVS: EINE ÜBERZEUGENDE LÖSUNG IM KAMPF GEGEN DEN KLIMAWANDEL UND FÜR EINEN BOOMENDEN MARKT

Elektrofahrzeuge werden seit langem als praktikable Lösung zur Umgestaltung des Verkehrssektors und zur Bekämpfung des Klimawandels gelobt, indem die CO2-Emissionen, die von ihren Benzin-Pendants erzeugt werden, deutlich gesenkt werden. Nach Angaben des US-amerikanischen Energieministeriums wandeln Elektrofahrzeuge über 77 % der elektrischen Energie aus Netzen für die eigene Stromversorgung um, während konventionelle Fahrzeuge nur etwa 12-30 % der Energie aus Benzin umwandeln.

Tatsächlich werden sie eine wichtige Rolle bei den Abschwächungsmaßnahmen spielen, welche die globale Erwärmung auf unter 2 Grad Celsius begrenzen, was mit den Regierungen, Automobilherstellern und anderen Beteiligten im Einklang steht, die im Rahmen der COP26-Klimakonferenz eine Vereinbarung unterzeichnet haben, um den Übergang zu 100 % emissionsfreien Pkw und Lkw bis 2040 zu beschleunigen.

Die Dekarbonisierung der Automobilindustrie steht definitiv vor der Tür. Das Beratungsunternehmen Deloitte geht davon aus, dass der globale EV-Sektor in den nächsten 10 Jahren eine jährliche Wachstumsrate von 29 % verzeichnen wird. Nach einigen Prognosen wird es bald nach 2040 mindestens 400 Millionen Elektrofahrzeuge geben. Um die steigende Nachfrage nach Elektrofahrzeugen zu unterstützen, wird die weltweite Marktgröße für Batterien von Elektrofahrzeugen ebenfalls einen enormen Aufschwung erleben und im Jahr 2028 154,90 Milliarden US-Dollar erreichen sowie eine jährliche kumulierte Wachstumsrate von 28,1 % zwischen 2021 und 2028 aufweisen.

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LITHIUM-IONEN-BATTERIEN FÜR ELEKTROFAHRZEUGE: STEIGENDE NACHFRAGE NACH MINERALIEN

Die Zukunft wird zweifellos eine Energiewende hin zu Elektrofahrzeugen bringen, da sie keine Treibhausgase direkt ausstoßen, jedoch müssen noch einige Fortschritte bei der tatsächlichen Nachhaltigkeit dieser Fahrzeuge gemacht werden.

Elektrofahrzeuge werden mit Strom betrieben, der in vielen Ländern immer noch aus fossilen Brennstoffen erzeugt wird. Auch für die Herstellung von Elektrofahrzeugen wird erhebliche Energie verwendet. Und ein besonders wichtiges Thema für die Akteure in der EV-Wertschöpfungskette: Wie Lithium-Ionen-Batterien, die heute zum Antrieb von Elektrofahrzeugen eingesetzt werden, tatsächlich hergestellt werden und mit welchen Materialien.

Für die Herstellung einer EV-Batterie benötigen die Hersteller mindestens 20 verschiedene Mineralien, darunter Kobalt, Lithium, Nickel und andere seltene Erdmetalle. Nach Schätzungen der Internationalen Energieagentur (IEA) werden mindestens 30 Mal mehr dieser Mineralien benötigt, um die Klimaziele für 2040 zu erreichen.

Das nachhaltige Entwicklungsszenarium (SDS) der IEA prognostiziert auch, dass das Gesamtvolumen an Mineralien, die für die Entwicklung sauberer Technologien erforderlich sind, nämlich EV-Batterien, in die Höhe schnellen wird; das SDS weist darauf hin, dass die Nachfrage nach Lithium und Nickel allein um das 43- bzw. 41-fache steigen wird. Wie in einem kürzlich veröffentlichten World Energy Outlook-Bericht dargelegt wurde, erklärt die IEA, dass die Umstellung auf die Elektrifizierung von Fahrzeugen einen beispiellosen „Übergang von einem kraftstoffintensiven zu einem materialintensiven Energiesystem“ bedeutet.

ESG-PROBLEME MIT MINERALIEN, DIE ZUR HERSTELLUNG VON EV-BATTERIEN VERWENDET WERDEN

Aktuelle EV-Batterien sind, wie bereits erwähnt, stark auf verschiedene Mineralien angewiesen. Leider werden viele dieser Mineralien mit zweifelhaften Praktiken gewonnen, die wesentliche ökologische und soziale Auswirkungen haben, darunter:

  • Treibhausgasemissionen und unkontrollierte Bergbauabfälle aus konventionellen Bergbau- und Mineralaufbereitungstätigkeiten
  • Biodiversitätsverlust, Wasserverschmutzung und überhöhter Wasserverbrauch, Luft- und Wasserverschmutzung
  • Sozialer Aufruhr durch Änderungen bei der Landnutzung und Zwangsumsiedlung
  • Korrupte Regierungen und Missbrauch natürlicher Ressourcen
  • Menschenrechtsverletzungen wie Kinderarbeit, mangelnder Schutz der Gesundheit und Sicherheit der Arbeitnehmer, ungünstige Arbeitsbedingungen, soziale Ungerechtigkeiten gegenüber Mädchen, Frauen und anderen benachteiligten Gruppen sowie moderne Sklaverei (Menschenhandel)
  • Handwerkliche oder informelle Bergbaupraktiken in abgelegenen Regionen, die gesellschaftliche und ökologische Probleme verschärfen

So wurden beispielsweise Bergbauunternehmen in der Demokratischen Republik Kongo, die reich an Kobalt ist und über eines der größten und reinsten ungenutzten Kobaltreserven der Welt verfügt, beschuldigt, Kinder auszubeuten und andere schwere Menschenrechtsverletzungen zu begehen. Menschenrechtsverletzungen an der indigenen Bevölkerung, die in der Nähe von Lithiumminen lebt, wurden auch von Amnesty International angeprangert.

Andere Beispiele aller Arten von sozialen Fragen in Bezug auf Bergbaumineralien und Metalle für Elektrofahrzeuge sind weit verbreitet. Die Responsible Mining Foundation behauptet, dass nur sehr wenige Bergbauunternehmen weltweit die Menschenrechte ernst nehmen und noch weniger über Risikostrategien verfügen, wie „Wasserrechte, Rechte der indigenen Bevölkerung, Landrechte, Neuansiedlung, Arbeitnehmerrechte, Sicherheitskräfte und Kinderarbeit“.

Im Hinblick auf die Auswirkungen des Bergbaus auf die Umwelt gibt es auch viele „kleine schmutzige Geheimnisse“. Ein gutes Beispiel dafür? Die Art und Weise, wie Lithium abgebaut wird, ist bei weitem nicht umweltfreundlich. Mehr als die Hälfte des Lithiums einer EV-Batterie stammt aus den Salztonebenen des sogenannten „Lithium Triangle“, das sich zwischen Chile, Argentinien und Bolivien befindet. Zur Gewinnung einer Tonne Lithium sind über 2 Millionen Liter Wasser notwendig, was für die lokalen Ökosysteme und die Landwirtschaft verheerend sein kann.

In einem weiteren Versuch, die Minerallieferkapazität für EV-Batterien zu erhöhen, arbeiten einige Länder zusammen, um internationale Vorschriften für den küstennahen Meeresbodenbergbau umzusetzen. Nach Meinung vieler Wissenschaftler kann dies zur Zerstörung von Lebensräumen, zum Artensterben und zum Verlust ganzer Ökosysteme, zur Verschmutzung durch giftige Nebenprodukte, zur Entstehung gefährlicher Schwaden und mehr führen.

Dies sind nur einige der vielen Nachteile der Mineralextraktion für EV-Batterien.

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VORSCHRIFTEN UND NEUE INNOVATIONEN ZUR EINDÄMMUNG DER NUTZUNG NICHT NACHHALTIGER BERGBAUPRAKTIKEN

Allerdings sind auch positive Trends in Sicht, um den Einsatz bestimmter Mineralien in EV-Batterien zu regulieren und sogar zu minimieren.

Aufgrund der steigenden Kosten für wichtige Mineralien, die in EV-Batterien verwendet werden, wie Lithium und Nickel, wenden sich Batterie- und Automobilhersteller – zum Teil aufgrund von Versorgungsengpässen – neuen Beschaffungsansätzen und technologischen Innovationen zu.

Langfristige Lieferverträge zwischen EV-Herstellern und nachhaltigeren Bergbau- und Zellunternehmen werden ebenfalls geschlossen. So hat BMW beispielsweise vor Kurzem einen Deal für nachhaltiges Lithium von Bergbaukonzernen in Australien und Marokko abgeschlossen.

Andere Automobil-Giganten, Batteriehersteller und Forschungszentren investieren ebenfalls stark in die Entwicklung von Möglichkeiten, um bessere EV-Batterien herzustellen – sei es mit neuen Technologien, Mineralien oder unter Verwendung von wertvollen Metallen, die durch das Recycling von Batterien zurückgewonnen werden.

Tesla beispielsweise war offen dafür, seine Abhängigkeit von Kobalt auslaufen zu lassen. Und der EV-Hersteller steht dabei nicht allein da. Einige Fortschritte in der EV-Batterietechnologie tragen dazu bei, den Bedarf an Kobalt für Batteriezellen der nächsten Generation, welche hohe Nickel- und niedrige Kobaltanteile unterstützen, zu reduzieren oder einen vollständigen Übergang zu Lithium-Eisen-Phosphat (LFP) einzuleiten. Feststoffbatterien, die derzeit nicht skalierbar und immer noch recht teuer sind, bieten dennoch eine überzeugende zukünftige Alternative, da sie mit Festelektrolyten hergestellt werden, die ungiftige, leicht verfügbare und wiederverwertbare Materialien verwenden.

EV-BATTERIEPÄSSE: DER SCHLÜSSEL ZUM VERANTWORTUNGSVOLLEN BERGBAU – HEUTE UND IN ZUKUNFT

Die vielleicht stärkste und kurzfristigere Lösung kommt von politischen Entscheidungsträgern, Investoren, Branchenführern und Verbrauchern, die Bergbauforscher und Entwickler sowie Batterie- und Elektrofahrzeughersteller unter Druck setzen, um eine umfassende Historie der Batterien bereitzustellen, was auch als digitaler Pass bekannt ist. Dieser Pass würde detaillierte Informationen darüber enthalten, wo jede EV-Batterie hergestellt wurde, woher ihre Komponenten und Materialien stammen usw.

Ziel ist es, diesen digitalen Pass zu nutzen, um von den Industrieakteuren die Einhaltung nationaler und internationaler Vorschriften zu verlangen, um offizielle Nachhaltigkeitsziele zu erreichen, Genehmigungen und staatliche Zuschüsse zu erhalten, Schlüsselmärkte zu erschließen und den Markenwert zu schützen.

Die globalen Vorgehensweisen gehen in dieselbe Richtung.

So drängt die Europäische Kommission beispielsweise auf neue Rechtsvorschriften für einen digitalen Batteriepass, der unter anderem für eine lückenlose Rückverfolgbarkeit jeder einzelnen auf dem Markt befindlichen EV-Batterie sorgen wird – einschließlich der Materialien, die bis 2026 für die Herstellung jeder einzelnen Batterie verwendet werden. Dieser Rahmen für die Regulierung von Batterien wird als ein positiver Schritt nach vorn betrachtet, um den Bergbau für die Elektrofahrzeugindustrie nachhaltiger zu gestalten.

Auf einer jährlichen Tagung 2020 des Weltwirtschaftsforums haben sich 42 große Unternehmen aus dem Bergbau-, Chemie-, Energie- und Automobilsektor weltweit auf zehn Leitprinzipien geeinigt, die von der Global Battery Alliance (GBA) dargelegt wurden, um bis 2030 eine nachhaltigere Batterie-Wertschöpfungskette zu schaffen. Und diese nachhaltigere Wertschöpfungskette beginnt mit einer globalen Batteriepass-Plattform.

Der Batteriepass der GBA, der in Zusammenarbeit mit Unternehmen der gesamten Batterie-Wertschöpfungskette entwickelt wurde, wird eine digitale ID für eine EV-Batterie bereitstellen, die umfassende Informationen über ihre Herkunft, ihre Herstellungshistorie und ihre ESG-Leistung enthält.

Der Batteriepass wird auch verlangen, dass digitale Systeme innerhalb der gesamten Wertschöpfungskette miteinander verbunden werden, um Daten zu sammeln, zu aggregieren, zu teilen, zu melden und zu analysieren. Diese Daten werden wiederum verwendet, um politische Entscheidungsträger, Regierungen, NGOs und Verbraucher zu informieren und Bergbauunternehmen und Herstellern zu ermöglichen, Leistungskenndaten zu entwickeln und ihre ESG-Ziele zu erreichen.

Die Bereitstellung von End-to-End-Sichtbarkeit und Transparenz ist wahrlich der erste Schritt, um verantwortungsbewusstere, nachhaltigere und ethisch einwandfrei beschaffte EV-Batterien zu ermöglichen. Man beachte, dass ein Batteriepass auch viele andere Vorteile bietet, einschließlich der Verlängerung der Lebensdauer der Batterie sowie der am besten geeigneten Mittel zum Recycling oder zur sicheren Entsorgung.

Bleiben Sie dran für den zweiten Artikel unserer Reihe!

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