Elektromobilität und die Weiterverwendung von Akkumulatoren

Im Leipziger Werk wurde eine „Speicherfarm“ errichtet, in der seit Oktober 2017 ausrangierte Akkumulatoren des BMW-Modells i3 zusammengeschaltet sind Bild: BMW Group

Der Fokus auf die Strategie eines bedeutenden deutschen Automobilherstellers zeigt eine integrale Perspektive, die von deren Konzeption bis hin zum Recycling reicht.

Es mag zunächst ein Blick in die amtliche Statistik des Kraftfahrt-Bundesamtes (KBA) getan werden, um sich die Nachfrageentwicklung bei den Neuzulassungen von Personenkraftwagen (PKW) in Deutschland zu vergegenwärtigen. Tab. 1 führt diese für die Jahre 2006, 2012 und 2018 auf.

Tabelle 1: Neuzulassungen von PKW in Deutschland nach Antriebsart
Jahr Benzin Diesel Flüssiggas Erdgas Elektro Hybrid
2006 1.910.823 1.535.881 4.220 11.555 19 5.278
2012 1.555.241 1.486.119 11.465 5.215 2.956 21.438
2018 2.142.700 1.111.130 4.663 10.804 36.062 130.258
Differenz
2006/2018 (%)
+ 12,1 - 27,6 + 10,5 - 6,5 + 189.700 + 2.368

Quelle: [1] modifiziert

Dynamische Marktentwicklung

Es wurden in Deutschland 2006 also gerade erst 19 voll batterieelektrische Fahrzeuge zugelassen, im letzten Jahr waren es dann etwas über 36.000. Es liegt hiermit, ausgehend von einem sehr niedrigen Niveau, eine enorme Steigerung vor. Auch bei den Hybridfahrzeugen ergab sich ein sehr starker Zuwachs von damals knapp 5.300 auf nun gut 130.000 Ausfertigungen. Angesichts des Umstands, dass sie kaum mediale Aufmerksamkeit erfahren, sind überdies durchaus auch die Zahlen für Flüssiggas- und Erdgas-Autos nennenswert.

In Summe hat sich damit innerhalb der Zeitspanne von 2006 bis 2018 der Anteil sämtlicher alternativer Antriebe (also inkl. Gas als Brennstoff) bei den Neuzulassungen von 0,6 % auf 5,3 % erhöht. Insbesondere die Elektroantriebe (vollelektrisch und hybrid) haben eine Steigerung von 0,15 % auf 4,8 % erfahren, während sich der Anteil von Benzin und Dieselfahrzeugen zusammengenommen von 99,4 % auf 94,7 % verringert hat. Tatsächlich propagiert das Bundeswirtschaftsministerium gleich im ersten Satz eines Kapitels zur Elektromobilität: „Die Zukunft der Mobilität ist elektrisch“ [2].

Die darin erkennbare Verlagerung bei den Antriebsarten dürfte sich bei der politischen Willensbildung in der EU im Allgemeinen und in Deutschland im Speziellen in den kommenden Jahren festigen. Es ist also ein Blick auf einen sich herausbildenden Massenmarkt angebracht, sich über die Herstellung und auch das zeitverschobene Recycling von Akkumulatoren, der zentralen Komponente der Elektrofahrzeuge, Gedanken zu machen.

Deutschland steht nun freilich nicht für die Welt und nicht für Europa. Innerhalb des letztgenannten bestehen länderweise sehr erhebliche Unterschiede, was den Anteil batterieelektrischer Fahrzeuge an Neuzulassungen angeht. Doch stellt Deutschland innerhalb der Europäischen Union (EU) das bevölkerungsreichste Land dar, das als solches eine gewisse Marktwirkung ausübt und von dessen Initiativen zudem eine Signalwirkung ausgehen kann. Was die Politik angeht, so wirken hier Vorgaben, etwa als Flottenzielwerte für CO2-Emissionen, zweifellos als Transmissionsriemen für die Elektromobilität.

Globaler Überblick

Es soll hier mit wenigen Strichen ein grobes Bild der aktuellen Lage der Herstellung von Akkumulatoren gezeichnet werden. Der Markt ist in den vergangenen Jahren stark gewachsen und er wird für die Zukunft weiter stark wachsend gesehen. So werden für einzelne bedeutende Hersteller sehr hohe Steigerungsraten des Absatzes innerhalb von nur zwei Jahren, von 2015 bis 2017, berichtet: BYD in China etwa legte um 184 % auf 4.693 MWh zu, LG Chem in Südkorea um 146 % auf 3.523 MWh und Panasonic in Japan schließlich um 122 % auf 10.125 MWh [3].

Im letzten Jahr gab es drei sehr große Fabriken für Lithium-Ionen-Akkumulatoren von Elektrofahrzeugen mit ähnlich hohen, um die 20 GWh liegenden Kapazitäten: Tesla in Nevada (USA), LG Chem in Nanjing (China) und CATL in Ningde (China). Auf die sog. „Megafabriken“ mit einer Kapazität von jeweils mehr als 1 GWh ging 2017 eine Gesamtkapazität von ca. 134,8 GWh zurück. Dabei entfielen in Summe fast 90 % auf den asiatischen Raum, China allein hatte einen Anteil von 60 % inne [4]. Dabei könnte die außerordentlich starke Vormachtstellung Chinas bei den prognostizierten, sehr hohen Steigerungsraten des Marktvolumens über das kommende Jahrzehnt hin bei etwas vermindertem Ausmaß erhalten bleiben (Tab. 2).

Tabelle 2: Regionale Anteile (%) der Kapazitäten von Megafabriken* für Lithium-Ionen-Batterien
Region 2017
134,8 GWh
2023
564,5 GWh
2028
998,5 GWh
Europa 5,3 15,9 19,7
Nordamerika 5,7 11,7 14,8
China 60,1 58,6 53,8
Asien 28,8 13,9 11,2

*Als „Megafabriken“ werden hier solche mit einer Kapazität von mindestens 1 GWh bezeichnet. Quelle: [4] modifiziert

Angesichts dieser doch einseitigen räumlichen und nationalen Konstellation, der aufgrund mangelnder Diversifizierung ein Versorgungsrisiko immanent ist, hat man sich im Deutschen Bundeswirtschaftsministerium das Ziel gesetzt, bis Ende des nächsten Jahrzehnts ein Drittel der Batterienachfrage durch eigene Herstellung, d.h. in Deutschland und in Europa, zu decken [5].

Freilich mag hier eine Analogie aus dem Sektor der Solarzellenfertigung des letzten Jahrzehnts herangezogen werden: In Deutschland wurden damals mit öffentlicher Förderung Fabriken errichtet, man gehörte zur Weltspitze der Erzeugung, heute dagegen finden gute zwei Drittel der Herstellung in China statt. Schon vor diesem Hintergrund mag die Skepsis mancher Protagonisten auf dem Gebiet der Akkumulatoren verständlich werden. Verstärkend hinzu tritt dabei allerdings der Umstand, dass China, wie oben dargelegt, hier heute schon klar die Szenerie bestimmt. Man verfügt im „Reich der Mitte“ über einen Vorsprung in der Lernkurve, der dortige Lohnkostenvorteil muss nicht eigens thematisiert werden.

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