Technik

Seltene Erden, Lithium und Kobalt: Was machen sie im Auto?

von
Michael Penquitt

Der Abbau von Seltenen Erden ist problematisch. Elektroautos haben damit nur wenig zu tun. Es sind andere Stoffe, durch die E-Autos ein Problem bekommen.

Blick auf eine kurvige Straße
Seltene Erden verstecken sich fast überall auf der Welt. Doch in den Batterien von Elektroautos sind sie nicht zu finden. Wo dann? Foto: Getty Images/Maico Presente

Das erfahren Sie gleich:

  • Was man unter Seltenen Erden versteht
  • Wo die beiden Stoffe im E-Auto vorkommen
  • Welche Alternativen es gibt

Seltene Erden sorgen derzeit für viel Gesprächsstoff. In Talkshowrunden am späten Abend erhitzt das Thema gerne schon mal die Gemüter. Das liegt in erster Linie an dem gewachsenen Interesse an der Elektromobilität, denn für die Herstellung von Elektroautos sind die sogenannten Seltenen Erden angeblich unentbehrlich.

Der neue Audi e-tron

Das kann der erste elektrische SUV von Audi.

Mehr erfahren

audi.de/DAT-Hinweis

Doch es ranken sich einige Halb- und Unwahrheiten rund um dieses Thema. Wir werfen einen genaueren Blick auf einige Mythen und finden heraus, wofür diese Stoffe eigentlich gebraucht werden und wo sie zu finden sind.

Seltene Erden sind gar nicht mal so selten

Schon der Name führt in die Irre: Seltene Erden sind alles andere als selten. Teilweise findet man sie häufiger in der Erdkruste als Blei oder Kupfer. Selbst das seltenste stabile Element dieser Erden kommt häufiger vor als Gold oder Platin. Auch handelt es sich dabei nicht um Erde: Richtiger wäre die Bezeichnung "Metalle der Seltenen Erden". Darunter fallen gleich 17 Elemente des Periodensystems. Zum ersten Mal wurden sie Ende des 18. Jahrhunderts in Schweden entdeckt, wo sie in seltenen Mineralien vorkamen. Dort wurden sie in Form ihrer Sauerstoffverbindungen isoliert – heute nennt man sie Oxide, früher hat man sie als Erden bezeichnet.

Die Förderung der Seltenen Erden geht allerdings mit Umweltschäden einher. Für den Abbau werden Säuren verwendet, die die Metalle aus den Bohrlöchern herauswaschen. Dadurch wird unter anderem das Grundwasser verschmutzt. Doch nicht überall, wo Seltene Erden zu finden sind, werden sie auch abgebaut. Vorkommen finden sich beispielsweise auch in Deutschland, das größte davon in Storkwitz in Sachsen. Doch selbst dort ist der Anteil dieser wichtigen Metalle im Erz zu gering, als dass sich eine Förderung und Aufbereitung wirtschaftlich lohnen würde. Größere Lagerstätten sind tatsächlich rar gesät, weshalb es sich nur an wenige Orten auf der Welt rentiert, die Metalle zu fördern.

Eine dieser Gegenden ist die Innere Mongolei in China. Dort kommen rund 80 Prozent der geförderten Seltenerdmetalle her. Damit beherrscht China den weltweiten Markt. Zugleich hat das Land lange Zeit gravierende Umweltschäden durch den exzessiven Abbau in Kauf genommen. Ab 2010 hat China die Förderung vorübergehend eingeschränkt, was entgegen mancher Prognosen nicht zu dem befürchteten Versorgungsengpass führte. Zum einen werden zunehmend auch andere Lagerstätten genutzt. Die USA, Russland und Australien steigern nach und nach ihre eigenen Fördermengen. Zum anderen steigt die Nachfrage nicht so stark wie angenommen. Das hat zwei Ursachen: Die Hersteller schaffen es kontinuierlich, den Anteil der Seltenen Erden in elektronischen Produkten zu senken. Alte Geräte können zudem immer besser recycelt werden.

Blick in einen Steinbruch zum Abbau Seltener Erden
Die Innere Mongolei ist eine der größten Regionen zur Förderung von Seltenen Erden. Doch die erfolgt auf Kosten der Umwelt. Foto: picture alliance / AP Images

Seltene Erden finden sich nahezu überall wieder – außer in E-Auto-Akkus

Jedes Jahr werden rund 150.000 Tonnen Metalle aus Seltenen Erden verarbeitet. Zum Vergleich: Bei Kupfer sind es weltweit jedes Jahr rund 15 Millionen Tonnen. Die Seltenen Erden wirken dagegen auf den ersten Blick wie ein Klacks. Für viele Schlüsseltechnologien sind sie allerdings mittlerweile unverzichtbar.

Lanthan wird beispielsweise zur Herstellung von Katalysatoren, Brennstoffzellen oder Spezialgläsern verwendet. Cer findet sich in Rußpartikelfiltern, UV-Schutzgläsern oder Polituren wieder. Ohne Yttrium würde es keine LED-Lampen und keine Flachbildschirme geben, auch Zündkerzen in Autos sind mit einer Yttrium-Legierung versehen. Andere Metalle tauchen in Glasfaserkabeln, Röntgengeräten und selbst in Fahrrädern oder Tierfuttermitteln auf. Metalle wie Neodym oder Dysprosium sind einer der Bestandteile von Dauermagneten, ohne die Windkraftanlagen, Festplatten und Elektromotoren nicht funktionieren würden.

Entgegen der weitläufigen Annahme haben Lithium-Ionen-Akkus, die in Smartphones und E-Autos stecken, mit Seltenen Erden nicht viel zu tun.

Kupferplatten vor der Auslieferung
Kupfer kommt an zahlreichen Stellen zum Einsatz, etwa in Kabeln. Deshalb ist die Herstellung so wichtig. Doch ohne den – oft zusätzlichen – Einsatz von Seltenen Erden ginge in vielen Geräten nichts. Foto: Getty Images/Michael Fuller

Lithium und Kobalt zählen nicht zu den Seltenen Erden

Elektroauto-Akkus der aktuellen Generation sind vor allem auf Lithium und in geringen Mengen auf Kobalt angewiesen. Die Förderung dieser beiden Stoffe ist nicht unproblematisch, zu den Seltenen Erden gehören sie allerdings nicht.

Die größten Kobalt-Reserven findet man in der Demokratischen Republik Kongo, wo zwei Drittel der weltweiten Fördermenge abgebaut werden. Rund um den Rohstoff wüten im zentralafrikanischen Krisenland immer wieder blutige Gefechte. Die teils minderjährigen Arbeiter schuften unter menschenunwürdigen Bedingungen in den Kobalt-Minen des Landes. Die beste Lösung wäre, etwas an diesen Umständen zu ändern.

Da das nicht so einfach ist, bleibt die hoffnungsvolle Aussicht, dass Kobalt schon in einigen Jahren keine Verwendung mehr in Akkus findet. Zahlreiche Hersteller, darunter Tesla, reduzieren den Anteil an Kobalt in ihren Batterien kontinuierlich und arbeiten daran, den Rohstoff schon bald gänzlich aus ihren Fahrzeugen zu verbannen. Theoretisch ist das bereits möglich, jedoch ist die Herstellung solcher Akkus noch sehr kostspielig.

Das größte Sorgenkind ist indes Lithium. Lithium ist ein Alkalimetall, dessen größte Vorkommen sich im sogenannten Lithiumdreieck zwischen Bolivien, Chile und Argentinien finden. Die bolivianische Salzwüste Salar de Uyuni gilt als weltweit größte Lagerstätte. Wirtschaftlich bedeutet das "weiße Gold" einen Segen für die Region, ökologisch ist es eine Katastrophe. Einer der ohnehin trockensten Gegenden der Erde werden Millionen Liter Wasser entzogen, um das Leichtmetall aus dem Boden zu spülen. Anschließend werden die an der Sonne getrockneten Sedimente mit Baggern abtransportiert, damit anschließend die chemischen Elemente voneinander getrennt werden können. Gerade die regionale Fauna leidet unter dieser Förderung.

Technik

Updates abonnieren und Dossier "E-Mobility" gratis erhalten.

Alternativen zum Lithium in Sicht

Bis 2025 könnte sich die Nachfrage nach Lithium, auch aufgrund der steigenden Produktion von Elektroautos, verdreifachen, so die Deutsche Rohstoffagentur. Gut fürs Weltklima, schlecht für das lokale Ökosystem in Südamerika. In die Prognose fließen allerdings keine möglichen Innovationen bei der Entwicklung hochwertiger Akkus ein.

Der kritische Rohstoff Lithium könnte möglicherweise schon bald durch andere Leichtmetalle wie Natrium oder Kalium ersetzt werden. Zwar würden solche Batterien keine so hohe Energiedichte vorweisen, allerdings würden sie länger halten. Außerdem kommt Natrium deutlich häufiger vor, womit auch die Produktionskosten sinken würden.

Auch interessant

Diese Website verwendet Cookies, um die Nutzerfreundlichkeit zu verbessern. Durch die weitere Nutzung der Website stimmen Sie dem zu. Um mehr über die von uns verwendeten Cookies zu erfahren und wie man sie deaktiviert, können Sie unsere Cookie-Richtlinie aufrufen.

Schließen