Batteriestandort auf Klimakurs

Perspektiven einer klimaneutralen Batterieproduktion für Elektromobilität in Deutschland

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Perspektiven einer klimaneutralen Batterieproduktion für Elektromobilität in Deutschland

In früheren Studien haben wir die Klimabilanz von Elektroautos genauer untersucht. Die Zellfertigung hat sich dabei neben den CO2-Emissionen aus der Erzeugung des Ladestroms als ein entscheidender Faktor herausgestellt, wenn es darum geht, den „ökologischen Rucksack“ der Elektromobilität zu reduzieren. Die Fahrzeugbatterie allein ist für 30 bis 60 Prozent der gesamten Treibhausgasemissionen bei der Herstellung von Elektrofahrzeugen verantwortlich. Wenn Klimaneutralität das Ziel ist, muss auch die Batterieproduktion diesem Ziel gerecht werden. Deswegen wollten wir in der vorliegenden Studie wissen: Wie lässt sich die Batterie über alle Prozessstufen hinweg klimaneutral herstellen? Wo zeichnen sich die effizientesten Ansatzpunkte ab? Und wie kann die Entwicklung in diese Richtung angestoßen werden?

So schnell die Elektromobilität aktuell Fahrt aufgenommen hat, so schwierig ist es, eine Bestandsaufnahme zu machen. Es sind immer noch nur wenige Daten verfügbar, und die, die verfügbar sind, können schon bald überholt sein. Gerade wegen dieser Unübersichtlichkeit ist es zwingend erforderlich, die Daten zu sammeln und entlang der gesamten Wertschöpfungskette Transparenz zu schaffen. Damit kann unsere Studie eine Orientierung für die weitere Diskussion bieten und Hinweise darauf geben, wo die größten Potenziale und Herausforderungen liegen.

Kernergebnisse

  1. 1

    Deutschland wird in der nächsten Dekade europaweit zum wichtigsten Standort für die Batteriezellproduktion. Das Ziel der Klimaneutralität kann dabei zu einem Wett­bewerbsvorteil werden.

    Die bereits bestehenden und geplanten Zellfabriken werden im Jahr 2030 eine jährliche Produktionskapazität von etwa 280 Gigawattstunden erreichen. Auch nach 2030 werden die Kapazitäten voraussichtlich weiter zunehmen. Deutschland verfügt bereits heute in großen Teilen der Wertschöpfungskette von Fahrzeugbatterien über wertvolle Kompetenzen – von der Zellproduktion bis zum Recycling. Umwelt- und klimafreundlich hergestellte Batterien werden zu einem Wettbewerbsvorteil in einer auf Klimaneutralität ausgerichteten Welt – auch für den Export.

  2. 2

    Der Energieverbrauch in der Batteriezellproduktion kann mit bereits bekannten Technologien und Verfahren zukünftig um bis zu 50 Prozent gesenkt werden.

    Durch neue Produktionsverfahren und Effizienztechnologien können der Energieverbrauch und somit auch die Emission von Treibhausgasen deutlich gemindert werden. Um diese Ansätze zur Marktreife zu führen, braucht es einen verbindlichen Rechtsrahmen, den die EU-­Batterieverordnung liefern kann. Wichtig sind dabei eine standardisierte Treibhausgaskennzeichnung, die Transparenz schafft und die Vermarktung von grünen Batterien erleichtert, sowie CO2-Schwellenwerte, die Investitionen in Effizienztechnologien anreizen.

  3. 3

    Für die weitergehende Verbesserung der Klimabilanz der Batterie ist vor allem der Bezug von Strom aus erneuerbaren Energien wichtig.

    Allein durch die Zellproduktion in Deutschland entsteht schon heute ein Vorteil gegenüber der Zellproduktion in China, da die Treibhausgasemissionen des dortigen Strommix rund 40 Prozent höher sind. Mit dem weiteren Ausbau der erneuerbaren Energien in Deutschland werden die CO2-Emissionen bei der Herstellung von Batteriezellen kontinuierlich sinken. Für die über den durchschnittlichen Strommix hinausgehende gezielte Anrechnung von Strom aus erneuerbaren Energien variieren die Anforderungen sehr stark. Die Verbesserung der Klimabilanz ist abhängig davon, welchen Anforderungen der Strombezug für die Batteriezellproduktion genügt.

  4. 4

    Um den Bedarf an Primärrohstoffen für Batterien möglichst rasch zu dämpfen, ­müssen bereits heute die Rahmenbedingungen für das Recycling gesetzt werden.

    Weil Investi­tionen in Recyclinganlagen einen hohen Finanzierungsbedarf und einen langen Planungs­vorlauf haben, sind zwei Ansätze notwendig: zum einen die Einrichtung eines langfristigen Rechtsrahmes durch materialspezifische Recyclingquoten in der EU-Batterieverordnung; zum anderen das kurzfristig umsetzbare Recycling der in Fahrzeugbatterien eingesetzten Rohstoffe aus anderen Quellen. Potenziell können durch Recycling auch weitere Treibhausgasemissionen bei der Gewinnung der Batterierohstoffe eingespart werden.

  5. 5

    Zu einer verantwortungsvollen Batteriezellproduktion gehören auch verbindliche ökologische und soziale Standards für die Lieferketten.

    Die im Entwurf der EU-Batterieverordnung vorgeschlagenen, rechtlich verbindlichen Sorgfaltspflichten weisen dafür den Weg in die richtige Richtung. Die Regelung sollte sich über verschiedene Batterierohstoffe (insbesondere Nickel, Kobalt, Lithium und Grafit) und Prozesse erstrecken und sowohl die Umwelt- als auch die Sozialdimensionen berücksichtigen.

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Bibliografische Angaben

  • Autoren

    Fraunhofer ISI: Tim Hettesheimer, Martin Wietschel, Christoph Neef, Denis Stijepic, Cornelius Moll, Axel Thielmann, Luis Tercero Espinoza, Charlotte Joachimsthaler; Agora Verkehrswende: Kerstin Meyer

  • Publikationsnummer

    59-2021-DE

  • Versionsnummer

    1.0

  • Veröffentlichungsdatum

    07/2021

  • Seitenzahl

    80

  • Zitiervorschlag

    Agora Verkehrswende (2021): Batteriestandort auf Klima­kurs. Perspektiven einer klimaneutralen Batterieproduktion für Elektromobilität in Deutschland.

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