ii / 2021 analyse nachhaltigkeit der batteriezellfertigung

Nachhaltigkeit der Batteriezellfertigung in Europa Wie nachhaltig sind Batterien und Elektromobilitaumlt wirklich

Publikation der wissenschaftlichen Begleitung zur Foumlrdermaszlignahme Batteriezellfertigung im Auftrag des Bundesministeriums fuumlr Wirtschaft und Energie

II 2021 Analyse

HerausgeberVDIVDE Innovation + Technik GmbHSteinplatz 110623 Berlin

AutorinnenMischa BechbergerFrederik VorholtAiko BuumlntingNikolas Oehl-SchallaLinda Arnold-TriangeliVera BeermannPinar BilgeMarcia GiacominiJulian MarscheiderSteven Patrick NeupertRoman KorzynietzSezer SolmazStefan Wolf

RedaktionHeike JuumlrgensMira Maschke

GestaltungVDIVDE-IT Anne-Sophie Piehl

Berlin Juni 2021

BildnachweiseTitelseite Maksym YemelyanovAdobeStockS 2 MF3diStockS 43 NaturestockAdobeStock

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INHALT

Executive Summary 3

1 Nachhaltigkeit der Batteriezellfertigung 411 Die Notwendigkeit einer nachhaltigen Batteriezellfertigung 412 Der Begriff Nachhaltigkeit im Kontext der Batteriezellfertigung 613 Nachhaltigkeit im Entwurf der neuen EU-Batterieverordnung 8

2 Thesen zur nachhaltigen Batteriezellfertigung 1021 Klimaschutz 1022 Industriepolitik 1823 Kreislaufwirtschaft 2824 Rohstoff-Governance 3425 Wirtschaftlichkeit 4126 Beschaumlftigung 47

3 Fazit 52

Literaturverzeichnis 54

4 Anhang ndash Rohstoffsteckbriefe 6741 Kobalt 6742 Lithium 6843 Graphit 70

Abbildungsverzeichnis 73

Abkuumlrzungsverzeichnis 74

Glossar 76

| 3Executive Summary

EXECUTIVE SUMMARY

Die Batterietechnologie wird zu einem wesentlichen Baushystein nachhaltiger Mobilitaumlt und Energieversorgung Beim Aufbau des neuen europaumlischen Industriezweigs Batteriezellshyfertigung muumlssen dazu alle Facetten der Nachhaltigkeit Beshyruumlcksichtigung finden Mit dem Ziel der Herstellung bdquogruumlnerldquo Batterien muss ein Interessenausgleich zwischen den folgenshyden sechs Nachhaltigkeitsthemen Klimaschutz Industrieposhylitik Kreislaufwirtschaft RohstoffshyGovernance Wirtschaftshylichkeit und Beschaumlftigung erreicht werden Die vorliegende Studie liefert eine auf gesicherten Erkenntnissen basierende Grundlage und bereitet den Weg fuumlr eine faktenbasierte Debatte zur Implementierung von Nachhaltigkeitskriterien beim Aufbau des BatterieshyOumlkosystems Die vorgenommene Analyse fuumlhrt zu den folgenden Kernaussagen

Klimaschutz Batteriespeicher sind eine entscheidende Schluumlsseltechnologie fuumlr die nachhaltige Transformation der Automobilindustrie sowie der Energieversorgung Der Ausshybau der erneuerbaren Energien fuumlhrt unmittelbar zu einer Minderung der Treibhausgasemissionen in der Produktion und der Nutzung von Batterien Zu dieser Entwicklung tragen zudem innovative Technologien als auch international binshydende Abkommen und deren regulatorische Umsetzung bei

Industriepolitik Die strategische Foumlrderung nachhaltiger Batterieinnovationen versetzt die deutsche und europaumlische Industrie in die Lage Wettbewerbsvorteile zu generieren Zudem werden Anreize zur Kooperation entlang der gesamshyten Batteriewertschoumlpfungskette gesetzt die zur Buumlndelung vorhandener Staumlrken fuumlhrt

Kreislaufwirtschaft Die Kreislauffuumlhrung von Batterierohshystoffen liefert einen wichtigen Beitrag zur Sicherung der Rohstoffversorgung zur Minderung von Umweltauswirkunshygen durch Rohstoffgewinnung und zur Minderung von Treibshyhausgasemissionen bei der Rohstoffaufbereitung Anreize zur Sammlung und zum Recycling von Altbatterien beschleushynigen den Aufbau einer Kreislaufwirtschaft

Rohstoff-Governance Die Foumlrderung von Rohstoffen findet haumlufig in Laumlndern mit niedrigen Umweltshy und Sozialstandards statt und fuumlr eine Rohstoffversorgung muumlssen neue Lagershystaumltten erschlossen werden Die Politik gestaltet die Rahshymenbedingungen fuumlr eine gesicherte Rohstoffversorgung und zur Einhaltung von Sorgfaltspflichten in der Rohstoffshygewinnung und shyverarbeitung Mit der Entwicklung eines digitalen Produktpasses fuumlr Batterien bereitet die Industrie den Weg zur Transparenz entlang der Batterielieferkette Zeitgleich werden Technologien zur Substitution kritischer Rohstoffe entwickelt

Wirtschaftlichkeit Die Kostenparitaumlt von batterieelektrishyschen Fahrzeugen und Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor ist fuumlr erste Anwendungen bereits erreicht Das gilt insbesonshydere fuumlr die Betrachtung der gesamten Lebenszykluskosten eines Fahrzeugs Daruumlber hinaus weisen batterieelektrische Fahrzeuge aufgrund von Skalierungseffekten und technologishyschen Innovationen im Bereich der Batteriezellfertigung ein hohes Kostensenkungspotenzial auf

Beschaumlftigung Die Automobilindustrie befindet sich in eishyner Transformationsphase Aufgrund von Produktivitaumltsgeshywinnen und einer veraumlnderten Nachfrage wird es zu einem Ruumlckgang konventioneller Automobilarbeitsplaumltze kommen der durch konsequente Investition in Batteriezellfertigung und Elektromobilitaumlt zu groszligen Teilen kompensiert werden kann Die damit einhergehende Reorganisation der Wertshyschoumlpfung wird zu einer Verschiebung der Bedarfe an Arshybeitskraumlften und somit zu einem hohen Qualifizierungsbeshydarf in der Automobilwirtschaft fuumlhren

Nachhaltigkeit der Batteriezellfertigung4 |

1 NACHHALTIGKEIT DER BATTERIEZELLFERTIGUNG

1 Harrison 2021

2 Transport amp Environment 2021a

3 VDIVDEshyIT tbp

4 World Economic Forum 2019


6 Europaumlische Kommission 2020a

7 Europaumlische Kommission 2020b

8 Europaumlische Kommission 2020c

11 Die Notwendigkeit einer nachhaltigen Batteriezellfertigung

Der globale Gesamtbedarf an Batterien fuumlr elektrische Fahrshyzeuge stationaumlre Speicher und Verbraucherelektronik wird sich laut einer aktuellen Prognose im aktuellen Jahrzehnt nashyhezu versiebenfachen und auf rund 2200 Gigawattstunden p a im Jahr 2030 ansteigen1 Mit rund 80 des Bedarfs im Jahr 2030 ist die Automobilindustrie der groumlszligte Treiber Die sich derzeit vollziehende Transformation der Antriebstechshynologie zum Zweck der Treibhausgasemissionsreduktion im Verkehr hat zuletzt deutlich an Dynamik gewonnen Trotz der pandemiebedingten Einbruumlche bei den weltweiten Fahrshyzeugneuzulassungen hat das Verkaufsvolumen elektrischer Fahrzeuge 2020 in Europa derart stark zugenommen dass deren Marktanteil bei Pkw auf 105 anstieg und sogar erstshymals die Anzahl an Neuzulassungen in China uumlbertraf2

Die zur gebotenen Dekarbonisierung des Verkehrssektors notwendige Marktdurchdringung von Elektrofahrzeugen beshydingt sowohl eine tiefgreifende Transformation der Automoshybilwirtschaft als auch einen erheblichen Ausbau der Batteshyriezellfertigung Zur Deckung des in den kommenden Jahren immens steigenden Zellbedarfs werden derzeit Produktionsshystaumltten global aber vor allem in Europa massiv aufshy und ausshygebaut Infolge dessen wird die globale Produktionskapazishytaumlt von aktuell etwa 320 Gigawattstunden pro Jahr (GWha)auf voraussichtlich bis zu 3600 GWha bis 2030 zunehmen3 Damit die Emissionsreduktion im Verkehrssektor durch die Transformation der Antriebstechnologie groumlszligtmoumlgliche Wirshykung entfalten kann ist eine nachhaltige Batterieproduktion elementar Batterien verantwortungsvoll und nachhaltig zu produzieren bedeutet in der gesamten Wertschoumlpfungsketshyte Emissionen von Treibhausgasen und umweltschaumldlichen Substanzen zu minimieren Menschenrechtsverletzungen zu beseitigen sichere Arbeitsbedingungen zu gewaumlhrleisten soshywie Wiederverwendung und Recycling zu steigern4

Der Aufbau einer zirkulaumlren verantwortungsvollen und geshyrechten d h nachhaltigen Batteriewertschoumlpfungskette wird jedoch nicht ohne eine aktive Abkehr vom derzeitigen Entwicklungspfad erreicht werden sondern erfordert koorshydinierte sofortige Maszlignahmen von Unternehmen Investoshyren und politischen Entscheidungstraumlgerinnen ndash in Absprashyche mit allen Interessengruppen5 Von groszliger Bedeutung sind hierbei die Verwendung verantwortungsvoll beschaffter Materialien ein begrenzter Einsatz gefaumlhrlicher Stoffe ein Mindestgehalt an recyceltem Material und ein minimaler CO2shyFuszligabdruck sowie hohe Leistung lange Haltbarkeit und eine spezifische Kennzeichnung der Batterien6

Der stark zunehmende Batteriebedarf wird zu einem entshysprechenden Anstieg der Nachfrage nach Rohstoffen fuumlhren insbesondere nach Kobalt Lithium Nickel und Mangan was erhebliche oumlkologische soziale und oumlkonomische Auswirshykungen mit sich bringt (s Kapitel 22) Fuumlr in Elektrofahrzeushygen verwendete Traktionsbatterien wird in der EU im Jahr 2030 voraussichtlich 18 Mal und 2050 sogar 50 Mal mehr Lithium benoumltigt werden als noch im Jahr 2018 In Bezug auf Kobalt wird der Bedarf bis 2030 voraussichtlich fuumlnfmal und bis 2050 15 Mal so hoch sein wie bisher7 Die zunehmende Verwendung von Batterien wird auch zu einem Anstieg der Abfallmengen (prozessbedingt sowie durch Batterien die das Lebensende erreicht haben) fuumlhren Die Zahl der recyshycelbaren LithiumshyIonenshyBatterien wird zwischen 2020 und 2040 voraussichtlich um das 700shyfache steigen8

Die Herstellung von Traktionsbatterien ist energieintensiv Aufgrund dessen wird bei der Bereitstellung der fuumlr die Proshyduktion notwendigen thermischen und elektrischen Energie in Abhaumlngigkeit der eingesetzten Kraftwerke und Energietraumlshyger Treibhausgas (THG) emittiert Damit die Transformation der Antriebstechnologie zu dem Ziel einer Treibhausgasreshyduktion im Verkehr fuumlhrt ist die Minimierung des CO2shyFuszligshyabdrucks der Zellproduktion zwingend notwendig Je emissishy

Nachhaltigkeit der Batteriezellfertigung | 5

onsaumlrmer die Energie bereitgestellt wird desto groumlszliger ist der Dekarbonisierungseffekt der Elektromobilitaumlt

Die dringende Notwendigkeit weitreichender und konseshyquenter Maszlignahmen gegen die nicht auf Nachhaltigkeit ausgerichtete Nutzung natuumlrlicher Ressourcen und den Klishymawandel ist nicht nur weithin anerkannt sondern ist auch Gegenstand vieler bestehender oder in Erstellung befindlishycher Abkommen und Regularien Mit Inkrafttreten der aktushyell als Entwurf vorliegenden Batterieverordnung der EU wershyden sich tiefgreifende Konsequenzen fuumlr die Herstellung und das Inverkehrbringen von Batterien ergeben In dem Verordshynungsentwurf werden insbesondere die Nachhaltigkeit von Batterien uumlber ihren gesamten Lebenszyklus die Resilienz der Versorgungskette in der EU und die oumlkologischen und sozialen Auswirkungen uumlber die gesamte Lebensdauer der Batterien adressiert Aufgrund der hohen Relevanz erfolgt eine ausfuumlhrliche Betrachtung der vorgeschlagenen Batteshyrieverordnung in Kapitel 13

Zur Begrenzung der globalen Erwaumlrmung auf deutlich unter 2degC und moumlglichst auf 15degC im Vergleich zum vorindustrielshylen Niveau (Hauptziel des Pariser Abkommens) sowie zur Ershyreichung des im EU Green Deal formulierten Ziels den Treibshyhausgasausstoszlig bis 2030 um mindestens 55 gegenuumlber dem Niveau von 1990 zu mindern sind deutliche Emissionsshyreduktionen in allen Sektoren essenziell Der Verkehrssektor ist im Hinblick auf die angestrengten Klimaschutzbemuumlhshyungen jedoch von besonderer Bedeutung Im Jahr 2018 war der Verkehr mit 28 (inkl Flugshy und Schiffsverkehr bzw 21 ohne die beiden Subsektoren) fuumlr den groumlszligten Teil der Gesamtemissionen der EU verantwortlich9 Zudem ist der Verkehr der einzige Sektor in dem die Emissionen seit 1990 zugenommen haben ndash um gut 23 im Jahr 2018 und um fast 24 nach vorlaumlufigen Daten fuumlr 201910

Aktuelle Studien kommen zu dem Ergebnis dass das noch verfuumlgbare Emissionsbudget des EUshyVerkehrssektors bei gleichbleibenden Emissionen hinsichtlich der bis 2050 anshy


10 European Environment Agency 2020a

11 Ploumltz et al 2021

12 BVerfG 2021

13 Die Bundesregierung 2021a

14 PrognosOumlko-InstitutWuppertal-Institut2021

gestrebten Klimaneutralitaumlt bereits in 11 bis 13 Jahren aufshygebraucht waumlre und die Emissionen des Verkehrssektors fuumlr ein Einhalten des 15degCshyZiels bereits im Zeitraum 2042shy45 auf Null sinken muumlssten 11

Zur Erreichung des EUshyKlimaziels muumlsste in Deutschland im Zuge der so genannten Lastenverteilung (burden sharing) das nationale Klimaziel auf bis zu 70 Treibhausgasredushyzierung bis 2030 gegenuumlber 1990 angehoben und damit die Anstrengungen zur Emissionsminderung in allen Sektoren weiter verstaumlrkt werden Infolge des in Teilen als verfassungsshywidrig beurteilten12 deutschen Klimaschutzgesetzes vom 12 Dezember 2019 will die Bundesregierung die nationalen Klimaschutzvorgaben verschaumlrfen Bis 2030 soll demnach eine Treibhausgasminderung von 65 gegenuumlber dem Emisshysionsniveau von 1990 erzielt und die Treibhausgasneutralitaumlt bereits 2045 erreicht werden Der aktuelle Gesetzesentwurf sieht vor dass die Energiewirtschaft mit einer im Vergleich zum bisherigen Klimaschutzgesetz zusaumltzlichen Emissionsshyminderung um fast 40 den groumlszligten Beitrag leistet jedoch ist auch dem Verkehrssektor eine um mehr als 10 erhoumlhte Emissionsreduktion bis 2030 zugedacht13

Zur Erreichung der Klimaneutralitaumlt des Verkehrssektors in Deutschland im Jahr 2045 kann die Elektromobilitaumlt den zentralen Beitrag leisten wie eine aktuelle Studie14 prognosshytiziert Durch einen Anstieg des Bestandes von EshyPkw (inkl PlugshyIn Hybride) auf 14 Millionen Fahrzeuge das Erbringen fast eines Drittels der Fahrleistung im Straszligenguumlterverkehr mittels elektrisch angetriebener Lkw (batterieelektrisch Oberleitungen und Brennstoffzelle) sowie eines verstaumlrkten Schienenguumlterverkehrs und eines deutlichen Anstiegs von OumlPNV Radshy und Fuszligverkehr am Modal Split lieszligen sich die CO2shyEmissionen des Verkehrssektors demnach von 162 Mio Tonnen im Jahr 2018 auf 89 Mio Tonnen d h um rund 45 im Jahr 2030 reduzieren Durch das fast vollstaumlndige Ersetshyzen aller Bestandsfahrzeuge mit Verbrennungsmotor durch EshyPkw inkl einer ausbleibenden Neuzulassung von Pkw mit Verbrennungsmotor ab 2032 und einer fast kompletten Umshy


stellung auf elektrisch angetriebene Lkw Busse und Bahnen sowie eines Einsatzes ausschlieszliglich strombasierter Kraftshystoffe im Luftshy und Seeverkehrs v a nach 2035 koumlnnte 2045 ein treibhausgasneutraler Verkehrssektor in Deutschland ershyreicht werden15

Um die notwendige Marktdurchdringung von Elektroshyfahrzeugen zu beschleunigen muumlssen mehr Investitionen entlang der gesamten Wertschoumlpfungskette sowie in die Anwendungsinfrastruktur (z B Ladeinfrastruktur) getaumltigt werden Zudem muumlssen die Batterien durch niedrigere Proshyduktionskosten houmlhere Auslastung und verbesserte Geshyschaumlftsmodelle fuumlr die Endverbraucherinnen erschwinglishycher werden16 Diese Herausforderungen sind sowohl von der Politik als auch der Wirtschaft erkannt und angenommen worden Auf politischer Ebene hat die European Battery Allishyance (EBA) das Ziel ausgegeben dass bis 2030 ein Drittel des Weltmarktbedarfs an Batterien fuumlr Elektrofahrzeuge in Euroshypa gefertigt verkauft und exportiert werden Die EBA schaumltzt das Marktpotenzial fuumlr in Europa produzierte automobile Batterien schon bis Mitte der 2020er Jahre auf bis zu 250 Milliarden Euro17 Motiviert durch die politische Unterstuumltshyzung in Form von staatlicher Foumlrderung (vgl Kapitel 222) und entsprechend optimistischen Prognosen der Marktshynachfrage nach Elektrofahrzeugen (vgl Kapitel 21) befinden sich in Europa derzeit zahlreiche sogenannte Gigafactories diverser inshy als auch auslaumlndischer Batteriehersteller im Aufshybau oder zumindest in Planung die zusammengenommen eine jaumlhrliche Produktionskapazitaumlt von bis zu 960 GWh im Jahr 2030 erreichen18 Aus dieser Dynamik ergeben sich soshywohl ein Bedarf zur Regulierung der Batteriezellfertigung als auch die Moumlglichkeit entsprechend tiefgreifende Maszlignahshymen mit dem Ziel der Steigerung der Batterienachhaltigkeit bereits vor der Fertigstellung vieler Produktionsstaumltten umshyzusetzen

Diese Publikation gibt im Folgenden eine Uumlbersicht uumlber den Status quo und die Perspektiven der unterschiedlichen Aspekte einer nachhaltigen Batteriezellfertigung in Europa Thesenbasiert werden die relevanten Nachhaltigkeitstheshymen Klimaschutz (21) Industriepolitik (22) Kreislaufwirtshy



17 BMWi 2021a

18 VDIVDEshyIT tbp


schaft (23) RohstoffshyGovernance (24) Wirtschaftlichkeit (25) und Beschaumlftigung (26) eroumlrtert Neben der gegenwaumlrshytigen Debatte werden insbesondere aktuelle wissenschaftlishyche Erkenntnisse diskutiert und kontrastiert

12 Der Begriff Nachhaltigkeit im Kontext der Batteriezellfertigung

Die Vielschichtigkeit des Begriffs Nachhaltigkeit macht eine kontextbezogene Definition notwendig Das dieser Studie zugrundeliegende Verstaumlndnis des Nachhaltigkeitsbegriffs orientiert sich grundsaumltzlich und kontextbezogen an der Definition nachhaltiger Batterien der Europaumlischen Kommisshysion Diese werden bdquo[hellip] mit moumlglichst geringen Umwelt-auswirkungen und unter Verwendung von Materialien hergestellt die unter vollstaumlndiger Einhaltung sozialer und oumlkologischer Standards gewonnen wurden Sie sind lang-lebig und sicher und koumlnnen repariert wiederverwendet und umgenutzt werdenldquo19

Ausfuumlhrungen zur Nachhaltigkeit erfolgen in dieser Studie fuumlr folgende drei Ebenen

Oumlkologische Nachhaltigkeit Per Definition handelt es sich bei der oumlkologischen Nachhaltigkeit um ein Prinzip nach dem nicht mehr verbraucht werden darf als nachwachshysen sich regenerieren und kuumlnftig wieder bereitgestellt werden kann Oumlkonomische Nachhaltigkeit Das Ziel der oumlkonomischen

Nachhaltigkeit ist es ein Wirtschaftssystem zu formen das auf Dauer funktionstuumlchtig ist Ein hoher Beschaumlfshytigungsgrad Preisstabilitaumlt und auszligenwirtschaftliches Gleichgewicht gelten als die drei Grundziele die fuumlr dauerhafte Aufrechterhaltung dieses System erreicht werden muumlssen Soziale Nachhaltigkeit Die soziale Nachhaltigkeit beshy

schreibt die bewusste Organisation von sozialen und kulturellen Systemen insbesondere im Hinblick auf menschliche Wuumlrde sowie das Arbeitsshy und Menschenshyrecht Innerhalb von Unternehmen kann sich dies bspw


Bis 2030 die Zahl der Todesfaumllle und Erkrankun-gen aufgrund gefaumlhrlicher Chemikalien und der Verschmutzung und Verunreinigung von Luft Wasser und Boden erheblich verringern

Die Arbeitsrechte schuumltzen und sichere Arbeitsum-gebungen fuumlr alle Arbeitnehmer einschlieszliglich der Wanderarbeitnehmer insbesondere der Wanderarbeitnehmerinnen und der Menschen in prekaumlren Beschaumlftigungsverhaumlltnissen foumlrdern

Die einheimische Technologieentwicklung Forschung und Innovation in den Entwicklungs-laumlndern unterstuumltzen einschlieszliglich durch Sicherstellung eines foumlrderlichen politischen Umfelds unter anderem fuumlr industrielle Diversifizierung und Wertschoumlpfung im Rohstoffbereich

Bis 2030 die von den Staumldten ausgehende Umweltbelastung pro Kopf senken unter anderem mit besonderer Aufmerksamkeit auf der Luftqualitaumlt und der kommunalen und sonstigen Abfallbehandlung

Zugang zu bezahlbarer verlaumlsslicher nachhaltiger und moderner Energie fuumlr alle sichern

Bis 2030 die nachhaltige Bewirtschaftung und effiziente Nutzung der natuumlrlichen Ressourcen erreichen

Bis 2030 das Abfallaufkommen durch Vermeidung Verminderung Wiederverwertung und Wiederverwendung deutlich verringern

Die Unternehmen insbesondere groszlige und transnationale Unternehmen dazu ermutigen nachhaltige Verfahren einzufuumlhren und in ihre Berichterstattung Nachhaltigkeitsinformationen aufzunehmen

Bis 2020 einen umweltvertraumlglichen Umgang mit Chemikalien und allen Abfaumlllen waumlhrend ihres gesamten Lebenszyklus in Uumlbereinstimmung mit den vereinbarten internationalen Rahmenrege-lungen erreichen und ihre Freisetzung in Luft Wasser und Boden erheblich verringern um ihre nachteiligen Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit und die Umwelt auf ein Mindestmaszlig zu beschraumlnken

Bis 2030 die weltweite Steigerungsrate der Energieeffizienz verdoppeln

Bis 2030 die Effizienz der Wassernutzung in allen Sektoren wesentlich steigern und eine nachhaltige Entnahme und Bereitstellung von Suumlszligwasser gewaumlhrleisten um der Wasserknappheit zu begegnen und die Zahl der unter Wasserknapp-heit leidenden Menschen erheblich zu verringern

Bis 2030 die Wasserqualitaumlt durch Verringerung der Verschmutzung Beendigung des Einbringens und Minimierung der Freisetzung gefaumlhrlicher Chemikalien und Stoffe Halbierung des Anteils unbehandelten Abwassers und eine betraumlchtliche Steigerung der Wiederaufbereitung und gefahrlosen Wiederverwendung weltweit verbessern

Entwicklungsorientierte Politiken foumlrdern die produktive Taumltigkeiten die Schaffung menschen-wuumlrdiger Arbeitsplaumltze Unternehmertum Kreativitaumlt und Innovation unterstuumltzen und die Formalisierung und das Wachstum von Kleinst- Klein- und Mittelunternehmen unter anderem durch den Zugang zu Finanzdienstleistungen beguumlnstigen

Sofortige und wirksame Maszlignahmen ergreifen um Zwangsarbeit abzuschaffen moderne Sklaverei und Menschenhandel zu beenden und das Verbot und die Beseitigung der schlimmsten Formen der Kinderarbeit einschlieszliglich der Einziehung und des Einsatzes von Kindersolda-ten sicherstellen und bis 2025 jeder Form von Kinderarbeit ein Ende setzen

Bis 2030 die Infrastruktur modernisiere und die Industrien nachruumlsten um sie nachhaltig zu machen mit effizienterem Ressourceneinsatz und unter vermehrter Nutzung sauberer und umweltvertraumlglicher Technologien und Industrieprozesse wobei alle Laumlnder Maszlignahmen entsprechend ihren jeweiligen Kapazitaumlten ergreifen

Die wissenschaftliche Forschung verbessern und die technologischen Kapazitaumlten der Industriesek-toren in allen Laumlndern und insbesondere in den Entwicklungslaumlndern ausbauen und zu diesem Zweck bis 2030 unter anderem Innovationen foumlrdern und die Anzahl der im Bereich Forschung und Entwicklung taumltigen Personen je 1 Million Menschen sowie die oumlffentlichen und privaten Ausgaben fuumlr Forschung und Entwicklung betraumlchtlich erhoumlhen

Klimaschutzmaszlignahmen in die nationalen Politiken Strategien und Planungen einbeziehen

Bis 2030 die weltweite Ressourceneffizienz in Konsum und Produktion Schritt fuumlr Schritt verbessern und die Entkopplung von Wirtschafts-wachstum und Umweltzerstoumlrung anstreben im Einklang mit dem Zehn-Jahres-Programmrahmen fuumlr nachhaltige Konsum- und Produktionsmuster wobei die entwickelten Laumlnder die Fuumlhrung uumlbernehmen

Abbildung1AusgewaumlhlteZieleundUnterzielederSDGsfuumlrnachhaltigeEntwicklungmithoherRelevanzfuumlrdieBatteriezellfertigungEigeneDarstellung


in der Auswirkung sozialen Handelns im Umgang mit Mitarbeitenden oder den Beziehungen zu Interessensshygruppen zeigen

Im Allgemeinen wird in dieser Studie unter dem Begriff bdquoNachhaltigkeitldquo eine nachhaltige Entwicklung verstanden die sowohl auf die drei Leitstrategien

Suffizienz (Verringerung von Produktion und Konsum) Effizienz (ergiebigere Nutzung von Material und Energie)

und Konsistenz (naturvertraumlgliche Stoffkreislaumlufe Wiedervershy

wertung Muumlllvermeidung)

als auch auf die als politische Zielsetzungen der Vereinten Nationen (UN) zur weltweiten Sicherung einer nachhaltigen Entwicklung auf oumlkonomischer sozialer sowie oumlkologischer Ebene Bezug nimmt Diese Ziele wurden auf dem Weltgipfel fuumlr nachhaltige Entwicklung 2015 im Rahmen der so genannshyten bdquoAgenda 2030 fuumlr nachhaltige Entwicklungldquo in Form von 17 bdquoZielen fuumlr nachhaltige Entwicklungldquo (englisch Sustainashyble Development Goals SDGs) formuliert

Da jedoch nicht alle 17 SDGs bzw ihre insgesamt 231 Unshyterziele fuumlr die Betrachtung der Nachhaltigkeit von Batterishyen relevant sind wird in dieser Studie ein kontextbezogeshyner Auszug beruumlcksichtigt In Abbildung 1 ist dieser Auszug aufgefuumlhrt und dargestellt welche Ziele und Unterziele fuumlr nachhaltige Entwicklung in den thesenbasierten Eroumlrterunshygen der relevanten Nachhaltigkeitsthemen dieser Studie Beruumlcksichtigung finden

13 Nachhaltigkeit im Entwurf der neuen EU-Batterieverordnung

Die Europaumlische Kommission hat am 20 Dezember 2020 eine Modernisierung der EUshyRechtsvorschriften fuumlr Batteshyrien vorgeschlagen Der vorgelegte Batterieverordnungsshyentwurf (BattVOshyE) ist integraler Bestandteil des European Green Deals und die erste Initiative der europaumlischen Komshymission zum Aktionsplan fuumlr die Kreislaufwirtschaft Demshyentsprechend ist der Verordnungsentwurf durch Nachhaltigshykeitsaspekte gepraumlgt durch die bspw auch die Sustainable Development Goals (SDGs) aus der Agenda 2030 in Teilen

20 Hagedorn et al 2019

verwirklicht werden Entsprechend adressiert der Entwurf die sozialen oumlkonomischen und oumlkologischen Aspekte im Zusammenhang mit Batterien sieht aber auch eine Regelung des Zugangs zum EUshyBinnenmarkt vor Demnach muumlssen nicht nur alle Batterien die in der EU produziert werden die vorgesehenen Anforderungen an die Nachhaltigkeit erfuumlllen sondern auch Batterien aus Drittstaaten die in der EU auf den Markt gebracht werden Aufgrund der Groumlszlige des euroshypaumlischen Marktes wird diese Verordnung auch eine entspreshychend groszlige Relevanz fuumlr Laumlnder auszligerhalb der EU haben

Da es sich bei der Batterietechnologie um eine sogenannte GeneralshyPurposeshyTechnologie handelt die nicht nur in der Automobilindustrie Verwendung findet sondern positive externe Effekte (SpillshyOvers) auf andere Sektoren hat20 sind Batteriezellen zur Schluumlsseltechnologie der Energiewende mit enormer strategischer Bedeutung fuumlr Europa avanciert Damit einhergegangen sind technologische Weiterentwickshylungen dynamische Maumlrkte und veraumlnderte soziooumlkonomishysche Bedingungen Um diese dynamische Entwicklung ndash insshybesondere im Hinblick auf Nachhaltigkeitsaspekte ndash adaumlquat zu flankieren ist die derzeitige seit 2006 bestehende Batshyterierichtlinie bzw deren nationale Umsetzung nicht mehr ausreichend Mit dem vorgelegten BattVOshyE werden die Vorschriften im Rechtsrahmen einer Verordnung die nach Inkrafttreten unmittelbar in allen Mitgliedstaaten gilt und keiner Umsetzung in nationales Recht bedarf von Grund auf modernisiert Ziel sind harmonisierte zukunftsfaumlhige und wegweisende Vorschriften die mehr Rechtssicherheit fuumlr alle Akteure gewaumlhrleisten Anreize fuumlr Investitionen in der EU schaffen und die Innovationskraft staumlrken

Der Entwurf der neuen Batterieverordnung orientiert sich stark an den Nachhaltigkeitsprinzipien wobei die oumlkologishyschen wirtschaftlichen und sozialen Aspekte nicht in gleishychem Umfang Beruumlcksichtigung finden Beispielweise wershyden soziale Aspekte bei Maszlignahmen zur Rohstoffgewinnung stark und in anderen Phasen der Wertschoumlpfung kaum beshyruumlcksichtigt

Allgemein werden folgende Ziele im Entwurf der Batterievershyordnung benannt

Die Nachhaltigkeit von Batterien uumlber ihren gesamten Lebenszyklus durch die Gewaumlhrleistung von Mindestshy


nachhaltigkeitsanforderungen an Batterien im EUshyBinshynenmarkt staumlrken die Resilienz der Versorgungskette in der EU durch

Schaffung eines geschlossenen Stoffkreislaufs erhoumlhen und die oumlkologischen und sozialen Auswirkungen uumlber die

gesamte Lebensdauer der Batterien minimieren

Um diese uumlbergeordneten Ziele zu erreichen werden in dem BattVOshyE folgende spezifische Ziele definiert

Staumlrkung der Nachhaltigkeit Foumlrderung der Produktion und des Inverkehrbringens

hochwertiger und leistungsfaumlhiger Batterien auf den EUshyBinnenmarkt Erschlieszligung und Nutzung des EUshyPotenzials bei der

Verwendung primaumlrer und sekundaumlrer Batterierohstoffe sowie Sicherstellung dass diese effizient und nachhaltig gewonnen werden Sicherstellung funktionierender Maumlrkte fuumlr Sekundaumlrshy

rohstoffe und die Etablierung der damit verbundenen industriellen Prozesse Foumlrderung von Innovation sowie der Entwicklung und

Anwendung von technologischem Fachwissen in der EU

Erhoumlhung der Resilienz Verringerung der Abhaumlngigkeit der EU von Einfuhren von

Materialien mit strategischer Bedeutung Sicherstellung einer angemessenen Sammlung und Wieshy

derverwertung aller Altbatterien

Minimierung der oumlkologischen und sozialen Auswirkungen Beitrag zu einer verantwortungsvollen Beschaffung von

Rohstoffen effizienter Einsatz von Rohstoffen und Rezyklaten Senkung der Treibhausgasemissionen uumlber den gesamten

Lebenszyklus von Batterien Reduzierung der Risiken fuumlr die Gesundheit des Menshy

schen und die Qualitaumlt der Umwelt sowie Verbesserung der sozialen Bedingungen lokaler Gemeinschaften

Dementsprechend weist der Verordnungsentwurf mehr Konsens mit den aktuellen EUshyAnsaumltzen zur nachhaltigen Bewirtschaftung von Materialien und Abfaumlllen auf die den

Fokus auf die Optimierung von Produkten und Produktionsshyprozessen legen Der Entwurf ist somit ein Baustein bei der Entwicklung eines EUshyRahmens fuumlr den gesamten Lebensshyweg von Batterien der harmonisierte und ambitioniertere Vorschriften fuumlr Batterien Komponenten Altbatterien und Rezyklate umfasst Durch die klaren gemeinsamen Regeln werden das Funktionieren des EUshyBinnenmarkts fuumlr Batteshyrien sowie des Marktes fuumlr die erforderlichen Primaumlrshy und Sekundaumlrmaterialien gewaumlhrleistet und zudem die Nachhalshytigkeit des EUshyMarkts gefoumlrdert


2 THESEN ZUR NACHHALTIGEN BATTERIEZELLFERTIGUNG

21 Klimaschutz

211 Die Elektromobilitaumlt leistet einen wesentlichen Beitrag zur Emissionsreduktion im Verkehrssektor

Bei der Herstellung batterieelektrisch betriebener Fahrzeuge wird derzeit mehr Treibhausgas emittiert als bei vergleichbaren Fahrzeugen mit VerbrennungsmotorDie Herstellung von Traktionsbatterien ist sehr energieinshytensiv In Abhaumlngigkeit der eingesetzten Kraftwerke und Energietraumlger wird bei der Bereitstellung der notwendigen thermischen und elektrischen Energie Treibhausgas (THG) emittiert In Studien21 22 23 zu antriebstechnologiespezifischen Produktionsemissionen wird der Glider (eine in der Lebensshyzyklusanalyse uumlbliche Bezeichnung fuumlr das Restfahrzeug ohne Antriebsstrang) aufgrund der fuumlr Vergleiche der Antriebsshytechnologien notwendigen Betrachtung identischer Fahrshy

21 Transport amp Environment 2017

22 Sternberg et al 2019

23 Koch et al 2020


25 Koch et al 2020

26 Emilsson amp Dahlloumlf 2019

27 Koch et al 2020

zeugklassen oftmals gleichgesetzt und nur der spezifische Antriebsstrang differenziert betrachtet Die Gesamtemission der Fahrzeugproduktion (cradleshytoshygate) ergibt sich folglich aus der Menge THG die bei der Produktion des Gliders freishygesetzt wird und der produktionsbedingten Emissionen der spezifischen Komponenten wie Abgassystem Kupplung und Tanksystem fuumlr Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor (ICEV) der Brennstoffzelle fuumlr Fahrzeuge mit Brennstoffzelle (FCEV) oder der Traktionsbatterie fuumlr batterieelektrische Fahrzeushyge (BEV) Aufgrund der unterschiedlichen Energieintensitaumlt der antriebstechnologiespezifischen Herstellungsprozesse wird bei identischer Energieversorgung bei der Produktion von Fahrzeugen mit Brennstoffzelle (FCEV) mehr CO2shyeq emittiert als bei vergleichbaren ICEV und weniger als bei vergleichbaren BEV24 Ohne Beruumlcksichtigung der Batterieshyproduktion faumlllt die herstellungsbedingte Emission bei BEV etwas niedriger als die von vergleichbaren ICEV aus Dass die Emissionsbilanz zum Zeitpunkt der Fahrzeugauslieferung (gate) in einigen Studien dennoch fuumlr BEV um bis zu Faktor 2 houmlher ausfaumlllt25 ist auf die energieintensive Batterieprodukshytion zuruumlckzufuumlhren

Die Emissionen der Energiebereitstellung fuumlr den Herstelshylungsprozess der Batterien haben folglich einen enormen Einfluss auf die THGshyBilanz von BEV Ausgehend von Primaumlrshyrohstoffen beziffern Emilsson amp Dahlloumlf die Emission der Herstellung von NickelshyManganshyKobaltshybasierten (NMC 111) LithiumshyIonenshyBatterien auf 61ndash106 kg CO2shyeq pro Kilowattshystunde (kWh)26 Koch et al fuumlhren in einer Studie herstelshylungsbedingte Emissionen von Batterien identischer Techshynologie von etwa 180 kg CO2shyeq bzw 120 kg CO2shyeq pro kWh an ndash je nachdem ob die Batterie in China oder Europa produziert wird27 Sowohl die Energieeffizienz der Herstelshylungsprozesse als auch die kraftwerksabhaumlngige Energieshybereitstellung beeinflussen den THGshyAusstoszlig sodass die Emissionen der Batterieherstellung nur als Wertebereiche angegeben werden und der Studie von Koch et al zufolge bei der Batterieproduktion derzeit in Europa um ein Drittel

Elementar ist der Ausbau der erneuerbaren Ener-gien Die Energiebereitstellung sowohl fuumlr die Batterie(zell)produktion als auch den Fahrzeugbeshytrieb sind entscheidend fuumlr die Treibhausgasbilanz Je emissionsaumlrmer die Energie bereitgestellt wird desto groumlszliger ist der Dekarbonisierungseffekt der Elektromobilitaumlt Zielfuumlhrend ist der Aufbau von Produktionskapazitaumlshy

ten (Batteriezellen) in Europa Aufgrund der im Vershygleich zu China derzeit deutlich emissionsaumlrmeren Energiebereitstellung in Europa faumlllt der CO2shyFuszligabshydruck in Europa produzierter Zellen geringer aus Maszliggebend ist die Kapazitaumlt einer Batterie Je

groumlszliger die Batteriekapazitaumlt desto houmlher faumlllt ihr produktionsbedingter CO2-Fuszligabdruck und folglich die Laufleistung aus ab der batterieelektrische Fahrshyzeuge eine guumlnstigere Emissionsbilanz aufweisen als Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor

Thesen zur nachhaltigen Batteriezellfertigung | 11

geringer ausfallen als in China Je nach in den Analysen zushygrundeliegenden Annahmen liegen die Emissionen zwischen 61 und 180 kg pro Kilowattstunde speicherbare Energie und unterscheiden sich damit um bis zu Faktor 3 (vgl Abbilshydung 2) Fuumlr eine durchschnittliche 50 kWhshyBatterie bedeushytet dies einen absoluten Unterschied von knapp 6 Tonnen CO2shyeq zwischen den beiden Extremwerten was etwa der Emission der Produktion des Gliders entspricht

Neben dem Produktionsstandort und der davon abhaumlngishygen THGshyEmission der Energiebereitstellung beeinflusst vor allem die Zelltechnologie die Emissionsbilanz Emilsson amp Dahlloumlf beziffern die Reduktion der THGshyEmissionen bei der Herstellung von Zellen mit aktueller Technologie (NMC 811) aufgrund ihrer houmlheren Energiedichte auf 14 im Vergleich zu NMC 111 Infolge der Umstellung auf NMC 622 und der Vereinbarung mit den Batteriezelllieferanten Strom aus ershyneuerbaren Energien zu verwenden gibt VW nahezu eine Halbierung des spezifischen CO2shyFuszligabdrucks der eingesetzshyten Batterien von 110 auf 62 kg CO2shyeqkWh an28 Laut eishygenen Angaben will Northvolt durch Materialrecycling und innovative Beschaffungsstrategien mittelfristig eine produkshytionsbedingte Emission zwischen 10 und 50 kg CO2shyeq pro kWh erreichen

Abbildung 2 visualisiert die enorme Spanne an herstellungsshybedingten und auf den Energiegehalt normierten Emissishy

28 Volkswagen 2020a

onen der Batterieproduktion Ursaumlchlich sind sowohl die Emissionen der Energiebereitstellung die Energieintensitaumlt der Herstellung als auch die Energiedichte der jeweiligen Batterietechnologie Auf die Produktion einer Batterie mit einem Energiegehalt von 50 kWh bezogen werden je nach Batterietechnologie Herstellungsprozess und Energiebereitshy

Koch et al (NMC111

max)

Koch et al (NMC111

min)

VW (NMC111)

200

150

100

50

0

Emilsson amp Dahlloumlf

(NMC111 max)


(NMC811 max)

VW (NMC622 EE)


(NMC111 min)


(NMC811 min)

Northvolt (max)

Northvolt (min)

Treibhausgasemissionen bei der Herstellung von NMC-basierten Batterien

THG-

Emiss

ion

in k

g CO

2-eq

kWh

Abbildung2AufdieSpeicherenergienormierteTreibhausgasemissionenbeiderHerstellungvonNMC-basiertenBatterieninkgCO2-eqprokWhIdentischeQuelshylen sind je Technologie farblich codiert Eigene Darstellung

Erhoumlhte Treibhausgasemission in der Transformationsphase

Diese hohen produktionsbedingten THGshyEmissionen falshylen gleichermaszligen fuumlr Batterien an die aus Vorserienshyproduktionen PrototypenshyFahrzeugen Ruumlckrufen oder Fehlproduktion stammen und somit unmittelbar nach der Produktion oder zumindest weit vor dem technoshylogischen Lebensende einer Wiederverwertung zugeshyfuumlhrt werden Wie das Handelsblatt berichtet bringt der Hochlauf der Elektromobilitaumlt derzeit hunderte Tonnen Batterien mit sich die nicht weiterverwendet sondern weit vor dem Erreichen ihres Lebensendes recycelt werden (vgl Kapitel 23)i Waumlhrend des Transformatishyonsprozesses der Automobilindustrie und des Aufshy und Ausbaus der Batteriezellfertigung wird folglich zunaumlchst mehr THG emittiert

i Scholz 2021


stellung zwischen 500 und 6000 kg CO2shyeq emittiert Diese beispielhafte Betrachtung der absoluten Produktionsemisshysionen verdeutlicht nicht nur deren groszlige Bandbreite sonshydern illustriert auch den Einfluss der Batteriekapazitaumlt auf die THGshyBilanz von BEV Je groumlszliger die Speicherkapazitaumlt der Batterie und damit die Reichweite des BEV ausfaumlllt desto houmlher ist auch der Unterschied zu vergleichbaren ICEV ndash insshybesondere dann wenn nicht Batterietechnologien mit hoher Energiedichte verwendet werden

Der houmlhere Energiebedarf der Herstellungsprozesse bei Fahrzeugen mit alternativen Antrieben und insbesondere die der Batterieproduktion bekraumlftigen die dringende Notshywendigkeit die Produktion energieeffizient umzusetzen und die benoumltigte Energie THGshyemissionsarm bereitzustellen Wie aktuelle Studien zeigen kann die THGshyEmission der Batshyterieherstellung um bis zu Faktor 3 variieren Aufgrund der aktuellen standortbezogenen Unterschiede der Energiebeshyreitstellung resultiert aus der Produktion von Batteriezelshylen am Standort Europa anstelle einer Produktion in China eine unmittelbare und signifikante Reduktion der Treibhshyausgasemissionen Auch China setzt auf einen Ausbau der erneuerbaren Energien was zukuumlnftig zu geringeren proshyduktionsbedingten THGshyEmissionen fuumlhren wird Allerdings sind die letztjaumlhrigen Fortschritte und auch die zukuumlnftigen

29 Knobloch et al 2020

30 BeiderBenzin-bzwDieselherstellungausRohoumllwerdenproLiteretwa614bzw735gCO₂-eqemittiertEbd

31 Transport amp Environment 2020b

Ziele seitens der europaumlischen Energiewirtschaft deutlicher und ambitionierter (s Kapitel 212) Infolgedessen bietet der Standort Europa hinsichtlich der produktionsbedingten THGshyEmissionen und damit auch fuumlr die THGshyBilanz uumlber den gesamten Lebenszyklus von Elektrofahrzeugen bereits heushyte Vorteile und wird diese in den kommenden Jahren noch ausbauen

Der Betrieb batterieelektrischer Fahrzeuge ist klimaguumlnstiger als der von Fahrzeugen mit Brennstoffzellen oder VerbrennungsmotorBereits die Energieversorgung (wellshytoshytank) d h die Beshyreitstellung von Kraftstoff an der Zapfsaumlule oder elektrischer Energie an der Ladesaumlule ist energieaufwaumlndig Die Treibshyhausgasemissionen der Gewinnung und Verarbeitung von Rohoumll betragen rund ein Viertel der Emissionen des Fahrshyzeugbetriebs (26 der tankshytoshywheelshyEmissionen fuumlr Benzin und 28 fuumlr Diesel)29 30 Umgerechnet auf den Energiegehalt von Benzin bzw Diesel betraumlgt die wellshytoshytankshyEmission etwa 73 bzw 75 g CO₂-eq pro kWhDie Emissionender Stromshyerzeugung haumlngen stark von den eingesetzten Kraftwerken und Energietraumlgern ab Die durchschnittliche THGshyEmission der Stromerzeugung betrug im Jahr 2020 in Deutschland 413 g CO2shyeq pro Kilowattstunde und in der EUshy27 319 g CO₂-eqkWh31 Bei der Erzeugung von Wasserstoff aus

Eine exemplarische Betrachtung der betriebsbedingten Emissionen (wellshytoshywheel) am Beispiel eines VW Golf VIIi zeigt dasseinModellmiteinem96kWstarkenOttomotorpro100kmetwa176kgCO₂-equndeinbatterieelektrischesModellmit100kWpro100kmetwa75kgCO₂-eqemittiert

Verbrauch pro 100 km Emissionen Energie-bereitstellung (w-t)CO₂-eq (Energie fuumlr 100 km)

Emissionen Betrieb (t-w)CO₂-eq pro 100 km

Gesamtemission (w-t-w)CO₂-eq pro 100 km

Golf VII 59 l (Super) 3623 g 13983 g 17606 g

Golf VII e 182 kWh 7517 g shy 7517 g

i ADAC 2021a und 2021bii Verbrauch nach WLTP kombiniert Ladeverluste werden bei dem Test vom ADAC mit einberechnet Quelle ADAC 2021c


Strom (powershytoshygas) fallen entsprechende Emissionen aus der Stromerzeugung an jedoch muss der Wasserstoff anshyschlieszligend noch energieaufwaumlndig in einen transportfaumlhishygen Zustand gebracht werden (vgl Abbildung 3) Die beim Transport der Kraftstoffe zur Tankstelle bzw des Stroms zur Ladesaumlule entstehenden Emissionen durch entsprechende Tankfahrzeuge bzw Leistungsverluste werden hier nicht beshyruumlcksichtigt

Durch den Betrieb der Fahrzeuge (tankshytoshywheel) d h der Umwandlung der chemischen bzw elektrochemischen Enershygie in Bewegungsenergie werden im Gegensatz zu den lokal emissionsfreien BEV und FCEV durch Fahrzeuge mit Verbrenshynungsmotoren sowohl Treibhausgase als auch Luftschadstofshyfe freigesetzt Pro Personenkilometer im Pkw wurden 2020 inDeutschlandimMittel143gCO₂-eq095gKohlenmonshyoxid 014 g fluumlchtige Kohlenwasserstoffe 039 g Stickoxide und 0005 g Partikel32 emittiert33 Trotz gesunkener spezifishyscher Emissionen infolge verschaumlrfter Abgasvorschriften fuumlr neu zugelassene Pkw und verbesserter Qualitaumlt des in Vershykehr gebrachten Kraftstoffes haben sich die Gesamtemissioshynen der unterschiedlichen Luftschadstoffe des PkwshyVerkehrs

32 OhneBeruumlcksichtigungvonReifen-oderStraszligenabrieb

33 Umweltbundesamt 2021a

34 Umweltbundesamt 2020

zwischen 1995 und 2018 inhomogen entwickelt Waumlhrend die StickstoffoxidshyEmissionen um 33 und die PartikelmasshyseshyEmissionen um nahezu 80 gesunken sind stieg die gesamte KohlendioxidshyEmission um 37 an34 Im Betrieb zeigen sich folglich groszlige Unterschiede zwischen den Anshytriebstechnologien Waumlhrend bei der Nutzung von BEV und FCEV aufgrund des derzeitigen Strommixes Treibhausgase und Luftschadstoffe ausschlieszliglich indirekt freigesetzt wershyden emittieren ICEV im Betrieb auch direkt Treibhausgase und Luftschadstoffe

In Abbildung 3 ist der Energiebedarf (wellshytoshywheel) verschieshydener Antriebstechnologien je 100 km Fahrstrecke in Abhaumlnshygigkeit der Energiequelle uumlber deren Treibhausgasemissioshynen aufgetragen Deutlich zu erkennen ist dass mit fossilen Kraftstoffen betriebene ICEV die houmlchsten THGshyEmissionen in diesem Vergleich aufweisen aber bezuumlglich des Energieshybedarfs im Mittelfeld liegen Deutlich weniger THG emittieshyren ICEV die mit synthetischem Diesel betrieben werden Allerdings ist in diesem Fall der Energiebedarf aufgrund des energieintensiven Herstellungsprozesses des Kraftstoffs der houmlchste Auf vergleichbarem Emissionsniveau liegen BEV

50

100

150

200

00

THG-Emission in g CO2-eq km

Ener

gieb

edar

f in

MJ

100

km

250

300

350

40 60 80 100 120 140

THG-Emission vs Energiebedarf verschiedener Antriebssysteme und Energiequellen (w-t-w)

20

ICEV SynDiesel (EE)

BEV400 (EE)

BEV400 (mix)

ICEV Benzin (f)

BEV200 (EE)

BEV200 (mix)

FCEV (EE)

FCEV (mix)

ICEV Diesel (f)

Abbildung 3 WellshytoshywheelshyBetrachtung THG Emissionen und Energiebedarf verschiedener Antriebstechnologien bzw Energiequellen (f=fosil mix=EU Strommix EE= erneuerbare Energien) Nach JEC WellshyToshyWheels report v5


und FCEV die mit Strom aus erneuerbaren Energien bzw mit Wasserstoff der aus diesen erzeugt wird betrieben werden Hier wird jedoch der hohe Energieaufwand bei der Wassershystofferzeugung und Umwandlung in einen transportfaumlhigen Zustand deutlich infolgedessen der Betrieb von FCEV mehr als zweimal so energiebeduumlrftig ist wie der von BEV

Eine von PricewaterhouseCoopers durchgefuumlhrte Vershygleichsstudie zur Energieeffizienz von Antriebstechnologien (wellshytoshywheel) bei denen erneuerbare Energien und keine fossilen Energietraumlger zum Einsatz kommen zeigt dass der Betrieb batterieelektrischer Fahrzeuge energetisch am guumlnsshytigsten ist Ausgehend von klimaneutraler elektrischer Enershygie aus erneuerbaren Energien (Sonne Wind) sind fuumlr deren Umsetzung in 1 kWh mechanische Energie (Bewegung) per BEV 14 kWh per FCEV 28 kWh und per ICEV die mit synshythetischen Kraftstoffen betrieben werden 87 kWh noumltig35 Fahrzeuge mit diesen Antriebstechnologien emittieren im Betrieb netto deutlich weniger THG als konventionell beshytriebene und tragen somit enorm zur Dekarbonisierung des Verkehrs bei Jedoch wird der Unterschied in der Energieeffishyzienz bei einer Betrachtung der jeweiligen Strombedarfe fuumlr den hypothetischen Fall dass die Laufleistung aller Pkw die in Deutschland im Jahr 2018 erbracht wurde mit nur einer Antriebstechnologie bewerkstelligt wird besonders deutlich Wuumlrde die Laufleistung per BEV erbracht waumlren fuumlr deren Betrieb etwa 90 TWh elektrischer Energie noumltig und damit etwa 40 des in dem Jahr in Deutschland erzeugten Stroms aus erneuerbaren Energien Wuumlrde die Laufleistung ausshyschlieszliglich per FCEV erbracht waumlren etwa 100 des 2018 in Deutschland erzeugten Stroms aus erneuerbaren Energien zur Versorgung mit bdquogruumlnem Wasserstoffldquo notwendig

Je nach Laufleistung sind batterieelektrische Fahrzeuge bereits heute klimafreundlicher als Fahrzeuge mit Brennstoffzellen oder VerbrennungsmotorUnter Beruumlcksichtigung der produktionsshy und betriebsbeshydingten THGshyEmissionen die signifikant von den Rahmenshybedingungen wie Produktionsstandort und Batteriekapazitaumlt abhaumlngen weist ein batterieelektrisches Fahrzeug zum Ausshylieferungszeitpunkt derzeit eine houmlhere und im Betrieb eine geringere Emission auf als ein aumlhnliches mit Verbrennungsshymotor angetriebenes Fahrzeug Unter der Voraussetzung

35 Bollmann et al 2017

36 Die Berechnung basiert auf der THGshyEmission der Stromerzeugung im Jahr 2020 in Deutschland i H v 413 g CO2-eqproKilowattstundesowiedievonVWfuumlrdieHerstellungvonNMC111BatteriengenannteTHG-EmissioniHv110kgCO2-eqproKilowattstundeDieTHG-EmissionderProduktionderGliderwurdefuumlrdasModellmitOttomotormit80tCO2-equndfuumlrdasbatterieelektrischemit81tCO2shyeq angenommen

dass die chemische bzw elektrochemische Energie fuumlr die Traktion aus erneuerbaren Energien stammt sind BEV deutshylich energieeffizienter als die uumlbrigen Antriebstechnologien

In Abhaumlngigkeit der Emissionsdifferenz nach der Produktishyon und der Emissionen der Energiewirtschaft die die elekshytrische Energie fuumlr das Laden erzeugt ergibt sich ab einer bestimmten Laufleistung eine Gesamtemissionsparitaumlt Vor Erreichen dieser Laufleistung faumlllt die Emissionsbilanz fuumlr BEV schlechter aus Bei einer Fahrzeugnutzung uumlber diese Laufleistung hinaus ist die Bilanz fuumlr BEV besser Diese deshyzisive Laufleistung ist von zahlreichen Faktoren abhaumlngig und faumlllt umso geringer aus je emissionsaumlrmer die Energieshybereitstellung sowohl fuumlr die Produktion als auch fuumlr den Fahrzeugbetrieb erfolgt je kleiner die Speicherkapazitaumlt der Batterie ausfaumlllt und je houmlher die Energiedichte der Batteshyrie ist Fuumlr den exemplarischen Vergleich eines VW Golf VII mit Ottomotor und einem mit batterieelektrischem Antrieb (s Infobox auf S 12) liegt die dezisive Laufleistung in der tankshytoshywheelshyBetrachtung bei etwa 60000 km und in der wellshytoshytankshyBetrachtung bei knapp 50000 km36 Unter Vershywendung der Daten zu THGshyEmission des aktuellen europaumlishyschen Strommixes sowie denen die laut VW bei der Herstelshylung aktueller NMC 622shyZellen freigesetzt werden reduziert sich die Laufleistung auf etwa 25000 bzw knapp 20000 km

In den kommenden Jahren wird diese Mindestlaufleistung ab der BEV klimafreundlicher als alternative Antriebe sind immer geringer ausfallen Einerseits konnte die Energiewirtshyschaft durch einen starken Ausbau der erneuerbaren Enershygien die Emissionen der Stromproduktion in den letzten Jahren deutlich senken und wird diese Entwicklung aufgrund von Regularien (s Kapitel 212) auch in den naumlchsten Jahshyren fortsetzen Andererseits fuumlhren der Aufshy und Ausbau der Produktionskapazitaumlten fuumlr Batteriezellen in Europa sowie die Zunahme der Energiedichte bei den Traktionsbatterien zu immer geringeren Emissionsdifferenzen zwischen BEV und ICEV zum Zeitpunkt der Fahrzeugauslieferung Dem wirshyken sowohl der Trend zu immer houmlheren Batteriekapazitaumlten als auch eine Effizienzsteigerung der Verbrennungsmotoren entgegen Letzteres fuumlhrt allerdings aufgrund des bereits sehr hohen technischen Reifegrads nur zu einer marginalen Zunahme der dezisiven Laufleistung von BEV


212 Neue klimapolitische Regelungen und Instrumente erhoumlhen den Handlungsdruck die Dekarbonisierung des Verkehrssektors in der EU voranzutreiben

Die Treibhausgasemissionen im Verkehrssektor sind zu hochDie Treibhausgasemissionen in der EUshy27 sind zwischen 1990 und 2019 insgesamt um 24 gesunken wodurch das Ziel einer Reduzierung um 20 gegenuumlber 1990 bis 2020 vorzeitig uumlbertroffen wurde37 Der Verkehr ist jedoch der einzige Sektor in dem die Emissionen im gleichen Zeitraum deutlich zugenommen haben (+237 )38

Die Treibhausgasemissionen im Verkehrssektor in Deutschshyland lagen 201939 mit 1655 Mio t CO2shyeq ebenfalls uumlber dem Wert von 1990 (1649 Mio t CO2shyeq)40 Die Hauptgruumlnshyde fuumlr den anhaltend hohen CO2shyAusstoszlig im Verkehrssektor sind die Dominanz fossiler Kraftstoffe die Zunahme der Fahrshyleistung schwerere Fahrzeugmodelle im Personenverkehr sowie die steigende Zahl von Autos und Fluumlgen im Persoshynenshy und Guumlterverkehr41 In Deutschland ist der motorisiershyte Straszligenverkehr fuumlr 94 der Treibhausgasemissionen des


38 European Environment Agency 2020b

39 Update 1456 Mio t CO2shyeq in 2020 und damit 19 Mio Tonnen niedriger als im Vorjahr (minus 114 ) ndash und damit ebenfalls unter der im Bundesklishymaschutzgesetz fuumlr 2020 festgelegten Jahresemissionsmenge von 150 Mio Tonnen CO2DerHauptteildieserMinderungistjedochpandemiebedingtund darauf zuruumlckzufuumlhren dass waumlhrend des ersten Lockdowns weniger Auto gefahren wurde vor allem auf den langen Strecken Dies stellt aus Sicht derAutorinneneineeinmaligeundvorallemnichtbestaumlndigeEntwicklungdardiehiernichtberuumlcksichtigtwird

40 Umweltbundesamt 2021b

41 BMU 2020

42 Regulation(EU)2019631

43 Die Bundesregierung 2021b


Verkehrssektors verantwortlich Davon entfallen etwa 59 auf Personenkraftwagen (Pkw) und 35 auf Lastkraftwagen (Lkw) sowie andere Nutzfahrzeuge

Klimaabkommen und nationales Klimaschutzziel machen klare VorgabenIm April 2021 haben sich die EUshyStaaten mit dem EUshyParlashyment darauf verstaumlndigt das EUshyKlimaziel fuumlr das Jahr 2030 von einer Mindestreduktion der Emissionen um 40 gegenshyuumlber 1990 auf 55 anzuheben Die CO2shyEmissionen im Vershykehrssektors muumlssen demnach von in der EU verkauften Pkw bis 2030 im Durchschnitt um 375 und bei neuen Transporshytern um durchschnittlich 31 pro Kilometer gegenuumlber dem Stand von 2021 gesenkt werden42 Mit der Verabschiedung der Verordnung (EU) 2019631 wurde der bis 2019 geltende CO2shyFlottengrenzwert d h die Obergrenze fuumlr die durchshyschnittliche CO2shyEmission aller in der EU in einem Jahr zugeshylassenen Fahrzeuge von 130 auf 95 g CO2km im Jahr 2020 deutlich abgesenkt

Laut nationalem Klimaschutzziel ist die Emission im Verkehrsshysektor in Deutschland bis 2030 um 40 bis 42 im Vergleich zu 1990 zu mindern In absoluten Zahlen bedeutet dies eine Reduktion der Emissionen von 164 auf 98 bis 95 Mio t CO243 Infolge des als verfassungswidrig beurteilten deutschen Klimaschutzgesetzes will die Bundesregierung die Klimashyschutzvorgaben verschaumlrfen44 Bis 2030 soll demnach eine Treibhausgasminderung von 65 (gegenuumlber dem Emissishyonsniveau von 1990) erzielt und die Treibhausgasneutralitaumlt bereits 2045 erreicht werden Der aktuelle Gesetzesentwurf sieht vor dass die Energiewirtschaft den groumlszligten Beitrag leisshytet jedoch ist auch dem Verkehrssektor eine um mehr als 10 erhoumlhte Emissionsreduktion bis 2030 zugedacht Vor dem Hintergrund der nahezu identischen verkehrsbedingten Emissionen in den Jahren 1990 und 2019 ist die signifikante

Die Dekarbonisierung des Verkehrssektors ist drinshygend geboten da er der einzige Sektor ist in dem die Emissionen seit 1990 zugenommen haben Klimapolitische Regelungen und Instrumente

machen klare Vorgaben zur Dekarbonisierung des Verkehrssektors schaffen die notwendigen Rahmenshybedingungen und setzen zusaumltzliche Anreize Die neue Batterieverordnung wird fuumlr Transparenz

und fairen Wettbewerb fuumlr nachhaltige Batterien in Europa sorgen


Emissionsreduktion entsprechend vollstaumlndig in dem aktuelshylen Jahrzehnt zu erzielen

Regulative Stimulation der Elektromobilitaumlt fuumlhrt zur Dekarbonisierung des VerkehrssektorsDie Emissionsbilanz batterieelektrisch betriebener Fahrzeushyge ist wie in Kapitel 211 dargelegt ab einer bestimmten Laufleistung geringer als die von vergleichbaren Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor Im Hinblick auf die Nutzung von erneuerbaren Energien weisen BEV zudem mit Abstand die houmlchste Effizienz auf Folglich tragen BEV die anstelle von ICEV genutzt werden und deren Laufleistung den Grenzwert uumlbersteigt unmittelbar zur Dekarbonisierung des Verkehrsshysektors bei

Nach zunaumlchst sehr geringen Zulassungszahlen hat der Markthochlauf von Elektrofahrzeugen zuletzt deutlich an Dyshynamik gewonnen Der Effekt des EUshyFlottengrenzwerts auf die Zulassungszahlen batterieelektrisch angetriebener Fahrshyzeuge im Jahr 2020 ist deutlich zu erkennen Die Ankuumlndishygung hoher Geldstrafen bei Nichteinhaltung der EUshyweiten CO2shyEmissionsziele fuumlr Fahrzeugflotten gaben sowohl dem Angebot als auch dem Verkauf von Elektroautos (batterieshyelektrisch BEV und PlugshyinshyHybridshyelektrisch PHEV) einen Schub Trotz der COVIDshy19shyKrise die zu einem Ruumlckgang der Autoverkaumlufe in Europa um 25 im Jahr 2020 gefuumlhrt hat konnte die Gesamtzahl der in Europa im gleichen Zeitraum verkauften Elektroautos mehr als verdoppelt werden und stieg von etwa einer halben Million Fahrzeuge im Jahr 2019 auf mehr als 13 Millionen im Jahr 2020 (mehr als eine Millishyon in der EUshy27)45 an Infolgedessen wurde der chinesische EVshyMarkt zum ersten Mal von Europa uumlbertroffen46

Infolge der zuletzt deutlich gestiegenen Marktanteile elekshytrisch angetriebener Fahrzeuge werden mittelfristig viele die Mindestlaufleistung erreichen und somit zur Dekarboshynisierung des Verkehrssektors beitragen Durch den Ausbau der erneuerbaren Energien und der damit einhergehenden Emissionsreduktion der Stromerzeugung wird sich der positishyve THGshyEffekt der Elektromobilitaumlt zudem mittelfristig weiter erhoumlhen



47 Eurostat 2021

48 EEG 2021

Energiewirtschaftliche Voraussetzungen fuumlr alternative Antriebe sind gegebenSowohl in den EUshy27 als auch in Deutschland wurden die THGshyEmission der Energiewirtschaft 2020 im Vergleich zu 1990 um uumlber 30 reduziert Dies ist auf die Minderung des Einsatzes stark emittierender Energiequellen sowie den Ausbau erneuerbarer Energien zuruumlckzufuumlhren und hat dishyrekten Einfluss auf das THGshyEmissionsreduktionspotenzial alternativ angetriebener Fahrzeuge Denn die Abhaumlngigkeit der Emissionen von BEV von der emissionsarmen Energieshybereitstellung und somit vom Einsatz erneuerbarer Energien sowohl bei der Fahrzeugshy und Zellproduktion als auch beim Laden der Traktionsbatterien ist immens (vgl Kapitel 211) Je weniger THG bei der Bereitstellung der notwendigen Energie emittiert werden desto groumlszliger ist der Beitrag von BEV zur Dekarbonisierung des Verkehrssektors

Die Minderung des Einsatzes stark emittierender Energieshyquellen ist auf das zentrale europaumlische Klimaschutzinstrushyment zuruumlckzufuumlhren den 2005 zur Umsetzung des intershynationalen Klimaschutzabkommens von Kyoto eingefuumlhrten Europaumlischen Emissionshandel (EUshyETS) Im EUshyETS werden die Emissionen von europaweit rund 11000 Anlagen der Energiewirtschaft und der energieintensiven Industrie ershyfasst die zusammen rund 40 der THG in Europa verursashychen Innerhalb einer kontinuierlich absinkenden Emissionsshyobergrenze koumlnnen die Emissionsberechtigungen auf dem Markt frei gehandelt werden Hierdurch bildet sich ein persshypektivisch steigender Preis fuumlr den Ausstoszlig von Treibhausgashysen der Anreize bei den beteiligten Unternehmen setzt ihre Treibhausgasemissionen zu reduzieren

Der Ausbau der erneuerbaren Energien setzt sich fort Im Jahr 2019 wurden 197 des Endenergiebedarfs in den EUshy27 aus erneuerbaren Energien gedeckt47 In Deutschland lag der Anteil 2019 bei 174 wobei der Anteil des Stroms aus erneuerbaren Energien am Bruttostrombedarf 42 ausshygemacht hat Im Gesetz fuumlr den Ausbau erneuerbarer Enershygien (ErneuerbareshyEnergienshyGesetz shy EEG 2021) ist das Ziel fuumlr Deutschland verankert den Anteil des aus erneuerbaren Energien erzeugten Stroms am Bruttostrombedarf auf 65 im Jahr 2030 zu steigern48 Der aktuell bereits hohe und zushy


kuumlnftig weiter zunehmende Anteil von erneuerbaren Energishyen ist eine notwendige Voraussetzung dafuumlr dass die Emisshysionsreduktion im Verkehrssektor durch Transformation der Antriebstechnologie groumlszligtmoumlgliche Wirkung entfalten kann

Die Bepreisung von CO2 beguumlnstigt eine emissionsarme MobilitaumltEine neue Saumlule im Klimaschutzprogramm der Bundesregieshyrung ist die Anfang 2021 in Kraft getretene CO2shyBepreisung im Verkehrssektor49 Um Emissionen im Verkehr weiter zu reduzieren wird ndash in Analogie zum europaumlischen Emissionsshyhandel in der Energiewirtschaft und der energieintensiven Industrie ndash mit dem nationalen Emissionshandelssystem (nEHS) ein Anreiz gesetzt die verkehrsbedingten Emissionen in Deutschland zu senken Uumlber das nEHS werden Zertifikashyte an die Unternehmen verkauft die Heizshy und Kraftstoffe in Deutschland in Verkehr bringen Fuumlr jede Tonne CO2 die die Stoffe im Verbrauch verursachen werden muumlssen die Untershynehmen fortan ein Zertifikat als Verschmutzungsrecht erwershyben Die Kosten dafuumlr betragen seit Januar 2021 25 Euro und steigen schrittweise auf 55 Euro im Jahr 2025 an Fuumlr das Jahr 2026 ist ein Preiskorridor von mindestens 55 und houmlchsshytens 65 Euro vorgesehen Infolgedessen steigen die Preise fuumlr Benzin und Diesel unmittelbar und in den kommenden Jahren kontinuierlich weiter an wodurch emissionsarme Mobilitaumltsformen fortlaufend indirekt beguumlnstigt werden

Die Deklaration des Fuszligabdruckes der Zellproduktion schafft Transparenz und fairen WettbewerbDer Entwurf einer neuen EUshyBatterieverordnung (COM 2020798 final bdquoBattVOshyEldquo)50 sieht u a die Einfuumlhrung von schrittweise zunehmenden Anforderungen an Batterien vor die zukuumlnftig im Unionsmarkt in Verkehr gebracht werden die auf die Minimierung des CO2shyFuszligabdrucks uumlber den geshysamten Lebensweg von Batterien abzielen Im Dezember 2020 hat die Europaumlische Kommission den Batterieverordshynungsentwurf veroumlffentlicht (s Kapitel 13) bei dem es sich um den ersten konkreten Gesetzesvorschlag der im Rahmen der Umsetzung des neuen Aktionsplans fuumlr die Kreislaufwirtshyschaft51 von Maumlrz 2020 handelt der wiederum einen weshysentlichen Baustein des European Green Deal52 darstellt

49 Die Bundesregierung 2019

50 Europaumlische Kommission 2020d

51 Europaumlische Kommission 2020e


53 Rudolph amp Jochem 2021

Laut BattVOshyE ist zuerst eine Informationspflicht vorgesehen Den technischen Unterlagen fuumlr wieder aufladbare Industrieshybatterien und Traktionsbatterien mit einer Energie von mehr als 2 kWh die in der EU in Verkehr gebracht werden soll dem BattVOshyE zufolge eine Erklaumlrung zum CO2shyFuszligabdruck beigefuumlgt werden um fuumlr Transparenz hinsichtlich der Emisshysionen bei der Batterieproduktion zu sorgen Um den Unishyonsmarkt mittelfristig auf CO2shyaumlrmere Batterien zu verlagern ndash unabhaumlngig davon wo diese hergestellt werden ndash ist im BattVOshyE eine schrittweise und kumulative Erhoumlhung der Anshyforderungen an den CO2shyFuszligabdruck intendiert Vorgesehen ist eine leistungsklassenspezifische Emissionshoumlchstgrenze die im Hinblick auf das Inverkehrbringen im Unionsmarkt nicht uumlberschritten werden darf

Die transparente Angabe der Emissionen der Herstellung soshywie die Festlegung von Obergrenzen fuumlr das Inverkehrbrinshygen schafft eine faire Wettbewerbsumgebung fuumlr nachhaltig produzierte bdquogruumlneldquo Batterien Die infolge dieser Anfordeshyrungen auf dem Lebensweg von Batterien vermiedenen CO2shyEmissionen tragen zudem zum Ziel der EU bei bis zum Jahr 2050 Klimaneutralitaumlt zu erreichen

Die Elektrifizierung von Fahrzeugen allein reicht nicht aus um mittelfristige Klimaschutzziele im Verkehrssektor zu erreichenDie derzeitige europaumlische Flottenemissionsnorm reicht selbst in der ambitionierteren revidierten Form (vgl Abshyschnitt bdquoKlimaabkommen und nationales Klimaschutzziel machen klare Vorgabenldquo) nicht aus um die deutschen Klishymaschutzvorgaben fuumlr den Verkehrssektor zu erreichen wie aktuelle Berechnungen zeigen53 Deren Analyse des kurzshy bzw mittelfristigen Reduktionspotenzials fuumlhrt zu der Erkenntnis dass sogar ein sehr ambitioniertes Szenario (95 neu zugelassene Elektrofahrzeuge in 2030) bis 2030 lediglich zu einer Minderung der THGshyEmissionen um 27 gegenuumlber 2019 bzw 1990 fuumlhrt (das derzeitige nationale Klimaschutzziel sieht eine Reduktion um 40 bis 42 vor) Grund sind nicht zuletzt die Bestandsfahrzeuge die aufgrund ihrer durchschnittlichen Lebensdauer auch 2030 noch am Markt sein werden Auch dem Referenzszenario der Natioshy


nalen Plattform Zukunft der Mobilitaumlt (NPM) zufolge werden sich die Emissionen im Verkehrssektor von etwa 165 auf 150 Mio t CO2shyeq bis 2030 verringern Fuumlr die Erreichung des aktuellen Klimaschutzziels im Verkehr bleibt laut NPM somit eine Minderungsluumlcke von weiteren 52 bis 55 Mio t CO2shyeq54 Langfristig d h bis 2050 erwarten viele Analysten zwar eine starke Emissionsreduktion doch in einer aktuellen Studie von Transport amp Environment wird der mittelfristige Reduktionseffekt als zu gering bewertet und im Hinblick auf die Erreichung der Klimaschutzziele geschlussfolgert die Transformation bereits jetzt weiter zu beschleunigen55 Dem gegenuumlber stehen jedoch Warnungen seitens der Industrie Laut VDA verstaumlrkt bspw eine Verschaumlrfung der EUshyKlimazieshyle in der CoronashyKrise den Druck auf die in einem Transforshymationsprozess befindliche Automobilindustrie56

22 Industriepolitik

54 NPM 2019


56 VDA 2020


58 EU COM 2019b

59 Europaumlische Kommission 2018

221 Kooperation und politische Steuerung fuumlhrt zu einer konkurrenzfaumlhigen und nachhaltigen Batterieproduktion in Europa

Der europaumlische Green Deal forciert die Entwicklung fortschrittlicher TechnologienDer im Dezember 2019 vorgestellte europaumlische Green Deal hat zum Ziel Europa bis 2050 klimaneutral zu machen und das Wirtschaftswachstum von der Ressourcennutzung zu entkoppeln57 Hierfuumlr wurde ein Aktionsplan mit Maszlignahshymen erstellt der sich uumlber alle Wirtschaftszweige erstreckt58

Neben Maszlignahmen zum Aufbau einer Kreislaufwirtschaft (vgl Kapitel 23) sollen Investitionen in strategische Wertshyschoumlpfungsketten zur Erreichung der Ziele beitragen Hierbei sind nachhaltige Batterien ein wesentlicher Stuumltzpfeiler da sie u a zur Dekarbonisierung des Verkehrs (vgl Kapitel 211) und zur besseren Nutzbarkeit von erneuerbaren Energien beitragen

Im Rahmen des europaumlischen Green Deals sollen die Ziele des strategischen Aktionsplans59 fuumlr Batterien weiter umshygesetzt und der Aufbau neuer innovativer Wertschoumlpfungsshyketten gefoumlrdert werden Ein wesentliches Ziel des strateshygischen Aktionsplans fuumlr Batterien ist der Aufbau und die Staumlrkung von international fuumlhrenden Industrietechnologien durch erhoumlhte Forschungsshy und Innovationsausgaben Durch innovative Projekte soll eine wettbewerbsfaumlhige und hochsshykalierte Batteriezellfertigung aufgebaut werden die gestuumltzt durch eine eng vernetzte Wertschoumlpfungskette ein nachhalshytiges europaumlisches BatterieshyOumlkosystem bildet

Der Anspruch bis 2050 klimaneutral zu sein und die damit verbundenen notwendigen technologischen Innovationen tragen dazu bei dass Europa neue Impulse setzt und den Vorsprung der etablierten Batteriezellproduzenten aufholen kann

Nachhaltige Batterien sind ein wesentlicher Stuumltzshypfeiler des europaumlischen Green Deals Der Anshyspruch bis 2050 klimaneutral zu sein erfordert technologische Innovationen in der Batteriewertshyschoumlpfung durch die Europa weltweit Impulse setzen kann Viele europaumlische Initiativen tragen zur Vernetzung

relevanter Akteure und zum Aufbau einer intakten und nachhaltigen Batteriewertschoumlpfung in Europa bei Strategische Forschungsshy und Entwicklungsmaszligshynahmen foumlrde rn die notwendigen technologischen Innovationen Bereits jetzt gibt es zahlreiche und vielfaumlltige Ko-

operationen und Vernetzungen Die Kooperationen verdeutlichen die Aktivitaumlten entlang der gesamten Wertschoumlpfungskette und tragen zu einem beshyschleunigten Aufbau bei


Pan-europaumlische Kooperation ermoumlglicht die Entwicklung innovativer BatterietechnologienDer Aufbau einer nachhaltigen Batterieproduktion und eishyner funktionierenden Wertschoumlpfungskette ist komplex und erfordert ein hohes Maszlig an Kooperation und Zusammenarshybeit um europaumlische Standortvorteile nutzbar zu machen Skandinavien bietet beispielsweise durch Raffinerien und teilweise eigene Vorkommen Zugang zu Rohstoffen Die starshyke Automobilindustrie u a in Deutschland Frankreich oder Spanien stellt potenziell einen starken Absatzmarkt fuumlr die in Europa gefertigten Batterien dar Kurze Transportwege zwishyschen Standorten minimieren logistische und wirtschaftliche Risiken (vgl Kapitel 25) Fuumlr den Aufbau neuer Lieferketten gilt es daher nicht nur vorhandene Standorte zu qualifizieshyren sondern insbesondere auch neue Standorte aufzubauen und zu verbinden

Zur Erleichterung von Kooperationen und Staumlrkung der Zushysammenarbeit wurde 2017 die europaumlische Batterieallianz (European Battery Alliance EBA) ins Leben gerufen Die EBA verbindet Akteure aus Wissenschaft Industrie und Politik mit dem Ziel eine nachhaltige und wettbewerbsfaumlhige Batshyteriewertschoumlpfungskette in Europa aufzubauen und zu etashyblieren Unter Federfuumlhrung des europaumlischen Instituts fuumlr Innovation und Technologie InnoEnergy (European Institute of Innovation and Technology InnoEnergy EIT InnoEnegry) und Einbeziehung von mehr als 120 Akteuren entlang der gesamten Wertschoumlpfungskette wurden 43 Maszlignahmen identifiziert die fuumlr den Aufbau einer europaumlischen Batteshyriewertschoumlpfungskette notwendig sind Davon wurden 18 Maszlignahmen als besonders wichtig hervorgehoben die die Grundlage fuumlr den strategischen Aktionsplan fuumlr Batterien bilden (siehe Infokasten auf Seite 21)

Die Aktivitaumlten der EBA werden durch weitere Initiativen ershygaumlnzt Durch wichtige Vorhaben von gemeinsamem europaumlshyischem Interesse (Important Projects of Common European Interest IPCEI) wird gezielt die Forschung Entwicklung und Innovation entlang der gesamten Batteriewertschoumlpfungsshykette gefoumlrdert Neben dem IPCEI on Batteries unter franshyzoumlsischer Koordination wird das IPCEI bdquoEuropaumlische BatterieshyInnovationldquo (European Battery Innovation EuBatIn) unter deutscher Koordination umgesetzt In beiden IPCEIshyVorhashyben entwickeln Unternehmen unter Beteiligung weiterer Akteure fortschrittliche Loumlsungen zum Aufbau einer panshy

60 Werwitzke 2020a

europaumlischen nachhaltigen Batteriewertschoumlpfung (vgl Kashypitel 222) Abbildung 4 gibt einen Uumlberblick uumlber die durch die beiden IPCEI gefoumlrderten Teilnehmenden und die Standshyorte an denen die Vorhaben umgesetzt werden

Batteries Europe mit der europaumlischen Technologieshy und Inshynovationsplattform fuumlr Batterien (European Technology and Innovation Platform ETIP) koordiniert und implementiert unter anderem Forschungshy und Entwicklungsaktivitaumlten entshylang der Batteriewertschoumlpfungskette Durch sechs themashytische Arbeitsgruppen werden Herausforderungen gezielt identifiziert und passende Loumlsungsstrategien entwickelt

Die europaumlische RohstoffshyAllianz (European Raw Material Alliance ERMA) hat zum Ziel die Versorgung Europas mit kritischen und strategischen Rohstoffen sicherzustellen Dies kann z B durch eine Diversifizierung der Bezugsquellen aus Drittlaumlndern eine Staumlrkung des europaumlischen Bergbaus oder die Foumlrderung von geschlossenen Materialkreislaumlufen ershyreicht werden

Die Battery 2030+ ist eine Initiative die ergaumlnzend zu den kurzshy und mittelfristigen Maszlignahmen die mittelshy bis langfrisshytige Forschung und Entwicklung an neuen Batterietechnoloshygien koordinieren und vorantreiben moumlchte In dieser Initishyative sind insbesondere Forschungseinrichtungen vertreten da hier vor allem grundlegende Forschungsfragen beantworshytet werden sollen Eine Uumlbersicht uumlber ausgewaumlhlte europaumlshyische Initiativen deren Zweck und bisherige Ergebnisse ist in Abbildung 5 gezeigt

Kooperationen steigern Effizienz ermoumlglichen gemeinsames Lernen und stellen die Nachhaltigkeit entlang der gesamten Wertschoumlpfungskette sicherDirekte Kooperationen zwischen Unternehmen beschleunishygen den Aufbau der Batteriewertschoumlpfungskette da sie den Aufbau von Wissen vereinfachen die Vernetzung entlang der Lieferkette vorantreiben und Kosten senken koumlnnen

Im Bereich des Recyclings gibt es zum Beispiel eine strategishysche Kooperation zwischen BASF Fortum und Nornickel60 Im Rahmen dieser Kooperation wird Fortum das Recycling der Altbatterien Nornickel die Raffination und BASF die Herstelshylung von Vormaterial fuumlr die Kathodenherstellung uumlbernehshymen Alle drei Partner verfuumlgen uumlber Produktionsanlagen im


finnischen Harjavalta so dass die Transportwege kurz gehalshyten werden koumlnnen Im Bereich Maschinenbau gibt es eine Kooperation zwischen Grob Werke und Manz61 Hier bringen die beiden Partner ein unterschiedliches Produktportfolio in die Partnerschaft ein und koumlnnen so vollintegrierte Loumlsunshygen von der Zellfertigung bis zur Batteriesystemmontage aus einer Hand anbieten Eine drittes Beispiel ist die Kooperashytion zwischen CATL und Hoppecke62 Dank dieser Kooperashytion muss CATL kein eigenstaumlndiges Servicenetzwerk in Eushy

61 Boumlnninghausen 2021

62 Werwitzke 2020b

ropa aufbauen sondern kann auf das bereits existierende europaumlische Servicenetzwerk des Mittelstaumlndlers Hoppecke zuruumlckgreifen Dieser uumlbernimmt Pruumlfung Reparatur und Austausch von LithiumshyIonenshyBatterien in kommerziellen Elektrofahrzeugen Eine weitreichende Kooperation von der Materialherstellung uumlber die Zellfertigung und die Proshyduktintegration bis zum Recycling gibt es zwischen Umicore Northvolt und BMW Ziel dieser panshyeuropaumlischen Koopeshy

P

P

Rohstoff-gewinnung

Material-herstellung

Batteriezell-fertigung

Modul- und System-montage

Batterie Recycling

SEEL

Northvolt

Keliber BASF Valmet Automotive

Terrafame

Fortum

TeslaLiofit

Skeleton Technologies

Alumina Systems

EnerisElemental

ZTS VaV Energo Aqua

InoBat Auto

Inobat Energy Borealis

AVL List

Rosendahl Nextrom

Sunlight Systems

Rimac Automobili

VARTA Micro Innovation

Voltlabor

Miba eMobility

FPT IndustrialFAAM

Midac

Fluorsid Alkeemia

Kaitek

Solvay

Ferroglobe

EnduranceLittle Electric Cars Arkema Group

Endurance

Manz AG ACI Systems

ACC BMW

Varta

BASF

NanocylPrayon

Solvay

Hydrometal

Cellforce Group

Umicore

ElringKlinger

SGL Carbon

Northvolt

Standort in Deutschland

Tokai Carbon Group

Fiat Chrysler Automobiles

FIAMM Energy Technologies

Engitec Technologies

Italmatch Chemicals Group

Enel X Green Energy Systems

Manz Italy

SGL Graphite Solutions

Beteiligte Unternehmen und Standorte der IPCEI gefoumlrderten Vorhaben

Abbildung4TeilnehmendeundStandortederdurchdasIPCEIonBatteriesundIPCEIEuBatIngefoumlrdertenVorhabenDieFarbenhinterdenUnternehmengebenan welche Wertschoumlpfungsstufen die Vorhaben adressieren Eigene Darstellung


18 prioritaumlre Maszlignahmen zum Aufbau einer europaumlischen Batteriewertschoumlpfungskette

Gesicherter Zugang zu nachhaltig produzierten Batterierohstoffen zu angemessenen Kosten1 Sicherung des Zugangs zu Rohstoffen aus ressourcenshy

reichen Laumlndern auszligerhalb der EU2 Erleichterung der ErweiterungErschlieszligung europaumlishy

scher Rohstoffquellen3 Sicherung des Zugangs zu Sekundaumlrrohstoffen durch

Recycling in einer BatterieshyKreislaufwirtschaft

Europa zum Weltmarktfuumlhrer fuumlr nachhaltige Batterietechnologie machen4 Unterstuumltzung des Wachstums einer zellproduzierenshy

den Industrie mit dem kleinstmoumlglichen oumlkologischen Fuszligabdruck Dies wird einen entscheidenden Wettbeshywerbsshy und Handelsvorteil gegenuumlber Konkurrenten darstellen

5 Ein wertschoumlpfungskettenuumlbergreifendes Oumlkosystem fuumlr Batterien schaffen und erhalten Dies umfasst Abbau Verarbeitung Materialdesign SecondshyLife und Recycling innerhalb der EU wobei sektoruumlbergreishyfende Initiativen zwischen Wissenschaft Forschung Industrie Politik und Finanzwelt gefoumlrdert werden

Unterstuumltzung der europaumlischen Batterieproduktion um das erwartete massive Wachstum der Marktnachfrage (250 Mrd Euro pro Jahr im Jahr 2025) nicht zu verpassen6 Sicherstellung der Verfuumlgbarkeit von qualitativ hochshy

wertigen und leistungsstarken Zellen fuumlr die europaumlishysche Industrie um die Wettbewerbsfaumlhigkeit verschieshydener europaumlischer Industrien zu erhalten

7 Finanzielle Vorleistungen z B IPCEI (Important Proshyjects of Common European Interest) undoder andere Finanzinstrumente wie steuerliche Anreize sind ein Muss um fuumlr den Nachfrageanstieg geruumlstet zu sein

8 Beschleunigung des Prozesses und Verkuumlrzung der Zeit bis zur Marktreife um die Marktnachfrage zu befriedigen und die internationalen Wettbewerber zu uumlbertreffen

Neue Maumlrkte fuumlr Batterien schaffen und unterstuumltzen zthinspB durch die Pakete bdquoSaubere Energieldquo amp bdquoMobilitaumltldquo Dazu gehoumlren auch neue Initiativen um nachhaltige Loumlsungen fuumlr die Bereiche Energie Transport und Industrie im Einklang mit den EU-Klimazielen zu unterstuumltzen9 Steigerung der Nachfrage nach EshyMobilitaumltsloumlsungen

einschlieszliglich Nutzfahrzeuge10 Die Funktion von Batterien und Batteriesystemen

muss als multifunktional betrachtet werden sowohl im Kontext des Stromshy als auch des Transportsektors Fuumlr Energiespeichersysteme (ESS) ist eine Regulierung (oder das Fehlen einer Regulierung) die die richtigen Geschaumlftsmodelle ermoumlglicht entscheidend

11 Anreize schaffen um Speicher zu einer Alternative zur konventionellen Netzverstaumlrkung zu machen

12 Ermoumlglichung der Integration von ESS auf allen Ebeshynen des Stromnetzes auch hinter dem Zaumlhler

Europas Forschungs- amp Innovations-(FampI)-Kapazitaumlten ausbauen Aufbau und Staumlrkung von qualifizierten Arbeitskraumlften in allen Teilen der Wertschoumlpfungskette und Steigerung der Attraktivitaumlt Europas fuumlr weltweit fuumlhrende Experten13 Schaffung eines Wettbewerbsvorteils durch kontishy

nuierliche inkrementelle (z B LithiumshyIonen) und disruptive (z B Solid State) FampI die mit dem industrishyellen Oumlkosystem verbunden ist Dies gilt fuumlr alle Teile der Wertschoumlpfungskette (fortschrittliche Materialien neue chemische Zusammensetzungen fortschrittliche Herstellungsprozesse BatterieshyManagementsysteme (BMS) Recycling Geschaumlftsmodellinnovationen)

14 Durchfuumlhrung fortschrittlicher Forschung in den Beshyreichen Batteriechemie Batteriesysteme Herstellung und Recycling Erhoumlhung des Outputs der Universishytaumlten in diesen Bereichen durch die Einbindung der Industrie

15 Mit Leuchtturmprojekten fuumlr die Zellfertigung weltshyweit Talente anlocken Dies ist notwendig da es in Europa an Humankapital mit hinreichenden und wichshytigen Faumlhigkeiten mangelt insbesondere im Bereich des angewandten Prozessdesigns


16 Steigerung der Attraktivitaumlt Europas fuumlr Expertinnen von Weltrang und Entwicklung kompetenter Arbeitsshykraumlfte

Die EU-Buumlrgerinnen in die Reise einbeziehen informieren aufklaumlren und motivieren17 Am Ende der Lieferkette steht immer eine B2CshyTransshy

aktion Oumlffentliche Anstrengungen (Bildung in Schushylen Vorbilder usw) sollten zur Bewusstseinsbildung und zum Verstaumlndnis der Bevoumllkerung fuumlr die gesamte Wertschoumlpfungskette aufgewendet werden damit von Anfang an eine relevante gesellschaftliche Aneignung stattfindet Der Wettstreit fuumlr den Erhalt der Wertshy

schoumlpfungskette in Europa wird definitiv dazu beitrashygen die Kluft zwischen den EUshyBuumlrgerinnen und den Politikerinnen zu uumlberbruumlcken

Maximale Sicherheit fuumlr die europaumlischen Buumlrgerinnen gewaumlhrleisten und einen Wettbewerbsvorteil durch Standardisierung schaffen18 Standardisierung von speicherbezogenen Installatishy

onen und Sicherheitsvorschriften einschlieszliglich der Ladeinfrastruktur des aktiven Lastausgleichs und der Ermoumlglichung von VehicleshytoshyGridshyLoumlsungen

ration ist es eine nachhaltige Wertschoumlpfungskette mit geshyschlossenen Kreislaumlufen zu etablieren63

Als weitere Form der Kooperation gibt es JointshyVentures (JV) zwischen Unternehmen Die kooperierenden Unternehmen beteiligen sich in der Regel finanziell an dem JV und koumlnnen so bei der Erschlieszligung neuer Geschaumlftsfelder individuelle Kosten und Risiken senken Im Bereich Batteriezellfertigung wurde zum Beispiel das JV Automotive Cells Company (ACC) zwischen PSA und Saft geschlossen Waumlhrend Saft Expertishyse im Bereich der Batterietechnologie zu diesem JV beitraumlgt bringt PSA Expertise aus der Fahrzeugfertigung ein Durch gemeinsame Forschungsshy und Entwicklungszentren koumlnnen Synergien genutzt Kosten eingespart und anwendungsorishyentierte Batterien entwickelt werden Basierend auf den Ergebnissen der Forschung und Entwicklung soll schlieszliglich eine Batterieproduktion im GWhshyMaszligstab aufgebaut wershyden die neben der PSAshyFlotte auch weitere Hersteller mit Batterien versorgen koumlnnte64 Ein weiteres Beispiel ist das JV Kion Battery Systems zwischen Kion und der BMZ Group das gemeinsam Batteriesysteme fuumlr die Flurfoumlrderfahrzeuge von

63 Umicore 2018

64 Schaal 2020a

65 KION 2020

66 Jungheinrich 2019

67 ILC 2018

68 Schaal 2020b

Kion entwickelt65 Das JV hat eine eigene Produktionsstaumltte aufgebaut durch die Produktionskapazitaumlten erhoumlht sowie die Produktpalette erweitert werden konnte Ein vergleichshybares JV hat sich mit der JT Energy Systems GmbH zwischen Jungheinrich AG und Triathlon Holding GmbH gebildet66

Im Bereich der Rohstoffgewinnung hat das JV zwischen Ganshyfeng Lithium und International Lithium Corporation (ILC) Lizenzen zum Abbau von Lithium in Irland erworben Beide Unternehmen sind finanziell an dem JV beteiligt und teilen sich so die Kosten fuumlr die Machbarkeitsstudien zur Entwickshylung dieses Projektes67

Durch neue Lieferbeziehungen wird das sich im Aufbau beshyfindliche europaumlische BatterieshyOumlkosystem weiter gefestigt Im Bereich der Batteriezellen hat zum Beispiel BMW einen langfristigen Liefervertrag mit Northvolt abgeschlossen Durch diesen Liefervertrag kann BMW ab 2024 einen Teil des Batteriebedarfs decken Daneben bezieht BMW Batterien von Samsung SDI die ein Werk in Ungarn betreiben und von CATL die ein Werk in Erfurt eroumlffnen werden68 Northvolt


wiederum hat weitere Lieferbeziehungen mit dem schwedishyschen Motorradhersteller Cake69 oder Epiroc einem schweshydischen Hersteller von Bergbaumaschinen70 Im Bereich Kashythodenmaterial baut Umicore ein Werk im polnischen Nysa auf und wird daraus die polnische Zellfertigung von LG Chem (seit 2020 LG Energy Solutions)71 in Breslau beliefern Neben der Belieferung mit Kathodenmaterial ist auch eine Zusamshymenarbeit im Bereich Recycling geplant72 Im Bereich der Batteriekomponenten hat ElringKlinger einen langfristigen Liefervertrag uumlber Zellkontaktiersysteme mit einem global agierenden Zellhersteller der aktuell ein Werk in Deutschshyland aufbaut abgeschlossen73

Zur Sicherstellung einer nachhaltigen Wertschoumlpfung beteilishygen sich Unternehmen an Initiativen die sich diesem Thema widmen Als Beispiele seien hier die Initiative for Responsibshyle Mining Assurance (IRMA) oder die Responsible Minerals Initiative (RMI) genannt die Interessensverbaumlnde und Unshyternehmen mit dem Ziel vereint eine oumlkologisch und sozial

69 Schaal 2020c

70 Schaal 2020d

71 Schaal 2020e


73 Werwitzke 2021

74 Gieschen et al 2021

nachhaltige Rohstoffgewinnung zu gewaumlhrleisten Ein weiteshyres Beispiel ist die Initiative Science Based Targets (SBT) die Unternehmen auffordert CO2 Ziele festzulegen und diese bei der Umsetzung der Zielvorgaben unterstuumltzt Als drittes Beispiel sei die Global Reporting Initiative (GRI) genannt die Vorgaben und Standards fuumlr Nachhaltigkeitsberichte von Unternehmen entwickelt um diese zu vereinheitlichen und eine einfachere Vergleichbarkeit zu gewaumlhrleisten So koumlnshynen Staumlrken und Schwaumlchen einfacher beurteilt und Verbesshyserungspotenziale identifiziert werden

Die hier genannten Kooperationen und Initiativen geben eine exemplarische Uumlbersicht uumlber Aktivitaumlten in Europa und verdeutlichen dass nicht nur eine Zellproduktion aufgebaut sondern die gesamte Wertschoumlpfungskette beruumlcksichtigt wird Sie stellen nur einen kleinen Ausschnitt des aktuell sehr stark wachsenden europaumlischen BatterieshyOumlkosystems dar das in einer separaten Studie detaillierter betrachtet wurde74

European Battery Alliance Battery 2030+

BatterRIesEurope

Europaumlische Initiativen

IPCEI on Batteries IPCEI EuBatIn

European Raw Material Alliance

VernetzungAufbau Batterie-Wertschoumlpfungs-

kette

Koordination Grundlagen-Forschung

Koordination Angewandte

Forschung

Aufbau Batterie-Wertschoumlpfungs-

kette

Rohstoff-versorgung

43 Maszlignahmen zur Etablierung der Batterie-Wert-

schoumlpfungskette

Battery 2030+ Manifesto

BatteRIes Europe Strategic Research

Agenda

Business Investment Platform

Battery 2030+ Roadmap

Raw Materials And Recycling Roadmap

FampE zum Aufbaueiner nachhaltigen

Batterie-Wertschoumlp-fung

Cluster on Materials for Energy Storage

and Conversion

Zweck

Ergebnisse

Abbildung5EuropaumlischeInitiativenzurEtablierungeinesnachhaltigenBatterie-OumlkosystemsundderenMaszlignahmenEigeneDarstellung


222 Eine dezidierte oumlffentliche Foumlrderung der Batteriezellfertigung ist entscheidend fuumlr den nachhaltigen Aufbau eines europaumlischen Batterie-Oumlkosystems

Aus den Herausforderungen eines effektiven Klimaschutshyzes leitet sich die Aufgabe des Staates ab den industriellen Strukturwandel zu ermoumlglichen Ob dies uumlber Preissignashyle und Innovationsfoumlrderung also den Instrumenten einer horizontalen Industriepolitik oder uumlber technologische Regulierung bis hin zu staatlich organisierten Investitionen in Produktionsanlagen also einer staumlrker intervenierenden Industriepolitik geschehen soll ist Teil einer ausfuumlhrlichen klimashy und industriepolitischen Debatte75

Grundsaumltzlich hat der Staat aus innovationspolitischer Sicht eine entscheidende Rolle Denn er traumlgt eine groszlige Verantshywortung dafuumlr den noumltigen Strukturwandel zu ermoumlglichen und insbesondere dort aktiv anzuregen wo Marktkraumlfte dashyfuumlr nicht ausreichen76

Es sind vor allem drei Argumente mit denen ein industrieshy und innovationspolitisches Handeln des Staates gerechtfershytigt werden kann

Unsicherheit die sich von Risiko dadurch unterscheidet dass keine Wahrscheinlichkeitsverteilung fuumlr die moumlglishychen Ergebnisse bekannt ist

75 Bardt 2019

76 Schmidt 2019

77 Bofinger2019

78 Siehe dazu auch Chang et al 2013

Netzwerkeffekte und Externalitaumlten die ein koordiniertes Handeln von privaten und staatlichen Akteuren erforshydern Pfadabhaumlngigkeiten die sich vor allem im Bereich des

Energiesektors aus hohen Fixkosten und der langen Lebensdauer von Investitionen ergeben

Staatliche Unterstuumltzung bei MarktversagenLaut Bofinger kann aus strategischer Sicht ein industrieshy und innovationspolitisches Handeln auch dann geboten sein wenn in anderen wirtschaftlich bedeutsamen Laumlndern eine aktive Industriepolitik betrieben wird die im globalen Wettshybewerb zu Nachteilen fuumlr die heimischen Anbieter fuumlhren kann77

bdquoDas Problem der Unsicherheit oder zumindest sehr hoher Risiken kann bewirken dass private Akteure von innovativen Investitionen Abstand nehmen obwohl sie diese bezogen auf ihre Ertragspotenziale nicht grundsaumltzlich negativ einshyschaumltzen Dieser Sachverhalt wird oftmals unter den Begriff des Kapitalmarktversagens gefasstldquo (Bofinger 2019)78

Durch die hohe Marktpraumlzens der asiatischen Zellhersteller und die erforderlichen erheblichen Investitionen herrschen hohe Markteintrittsbarrieren fuumlr neue (europaumlische) Wettshybewerber

Das Aufschlieszligen zu asiatischen Wettbewerbern wird durch gezielte Foumlrderung erleichtertGrundsaumltzlich kann die Herausforderung den Vorsprung der asiatischen und insbesondere der chinesischen Hersteller aufzuholen gemaumlszlig Bofinger nur durch gemeinsame euroshypaumlische Anstrengungen erfolgreich angenommen werden bdquoNur wenn Europa geschlossen auftritt besteht die Chance die Groumlszligenvorteile zu entfalten die sich derzeit fuumlr Invesshytoren und Innovatoren auf dem asiatischenchinesischen Markt bietenldquo (Bofinger 2019)

Ein Loumlsungsansatz in diesem Zusammenhang ist die Bestreshybung der Europaumlischen Kommission und der deutschen Bunshydesregierung uumlber eine Europaumlische BatterieshyAllianz eine

Der Staat hat aus innovationspolitischer Sicht eine entscheidende Rolle Staatliche Unterstuumltzung kann aufgrund von bdquoKapi-

talmarktversagenldquo noumltig sein Das Aufschlieszligen zu den asiatischen Wettbewer-

bern kann durch gezielte Foumlrderung von Innovatioshynen in der europaumlischen Batteriewertschoumlpfungsketshyte erleichtert werden Die Foumlrderung der Elektromobilitaumlt Batteriezellfershy

tigung stellt keine Abkehr vom Prinzip der Techno-logieoffenheit dar


eigene Fertigung von Batteriezellen zu foumlrdern79 Dazu haben Anfang 2019 zahlreiche EUshyMitgliedstaaten unter Federshyfuumlhrung Frankreichs und Deutschlands zusammen mit der Europaumlischen Kommission zwei Groszligprojekte so genannte Important Projects of Common European Interest (IPCEI) zur Forschung und Entwicklung in der Batteriezellfertigung beschlossen Die beiden IPCEIs wurden nach Pruumlfung der beihilferechtlichen Konformitaumlt Ende 2019 und Anfang 2021 jeweils von der EUshyKommission genehmigt und umfassen alshylein in Bezug auf die EUshyMitgliedstaaten Foumlrdergelder in Houmlhe von uumlber 6 Mrd Euro (bis zu 3 Mrd Euro stellt die deutschen Bundesregierung bereit) Hinzu kommen Gelder aus den Reshygionen in denen die gefoumlrderten Projekte angesiedelt sein werden sowie Investitionen der Industrie Allein in Deutschshyland werden dadurch Investitionen von uumlber 13 Mrd Euro angestoszligen infolge dessen in den naumlchsten Jahren mehrere tausend und bis zum Ende dieses Jahrzehnts mehrere zehnshytausend qualifizierte Arbeitsplaumltze entstehen80 81 82

Batterie IPCEIs ndash Kritiker und Befuumlrworter einer interventionistischen IndustriepolitikFuumlr die interventionistische Industriepolitik in Form der beishyden Batterie IPCEIs finden sich sowohl Kritiker als auch Fuumlrshysprecher

Der Sachverstaumlndigenrat der Bundesregierung kommt zu eishyner eher kritischen Einschaumltzung der BatterieshyFoumlrderung Die Subventionierung der Produktion von Batteriezellen selbst erscheine demnach nicht zielfuumlhrend bdquoDie Herstelshylung ist kapitalshy und energieintensiv Ein Groszligteil der Wertshyschoumlpfung liegt in den Ressourcen und die Herstellung ist zu groszligen Teilen automatisiert Die Beschaumlftigungseffekte duumlrfshyten deshalb womoumlglich nur gering sein83 Zwar konzentrieren sich die fuumlhrenden Produzenten von Batteriezellen in Asien der Wettbewerb zwischen den Anbietern scheint aber zu funktionieren84 Das laumlsst vermuten dass die Einkaufspreise

79 Bofinger2019

80 BMWi 2021d

81 Frese 2021

82 BMWi 2021a

83 Falck amp Koenen 2019


85 Sachverstaumlndigenrat 2020



fuumlr Batterien Wettbewerbspreise sein duumlrften und deshalb die Wettbewerbsfaumlhigkeit von europaumlischen oder nationalen Automobilherstellern nicht gefaumlhrdenldquo85

Die grundlegende Kritik aumluszligert sich darin dass Produktionsshysubventionen mit vielen Problemen behaftet sind So bergen beispielsweise Foumlrderzusagen trotz mangelnder Informatishyonslage auf Seiten des Staates oder aufgrund bestimmter politischer Praumlferenzen die Gefahr politischer Einflussnahshyme86 und eine Subvention fuumlr die Batteriezellenproduktion setze verschiedene Fehlanreize87

Dieser kritischen Stimme lassen sich jedoch zahlreiche Argu-mente der Befuumlrworter der beiden Batterie-IPCEIs gegenshyuumlberstellen Neben der Mobilisierung von erheblichen prishyvaten Investitionen und der damit verbundenen Schaffung einer Vielzahl qualifizierter Arbeitsplaumltze begruumlndet die EUshyKommission die beihilferechtliche Genehmigung der IPCEI v a damit dass sie zu einem gemeinsamen Ziel beitragen Insbesondere da es eine Wertschoumlpfungskette betrifft die fuumlr die Zukunft Europas vor allem mit Blick auf saubere und emissionsarme Mobilitaumlt von strategischer Bedeutung ist Gleichzeitig werden die IPCEIs als sehr ehrgeizig eingestuft da sie auf die Entwicklung von Technologien und Verfahren abzielen die deutlich uumlber den aktuellen Stand der Technik hinausgehen und groszlige Verbesserungen hinsichtlich Leisshytung Sicherheit und Umweltschutz ermoumlglichen werden Da die im Rahmen der IPCEIs gefoumlrderten Projekte auch erheblishyche technologische und finanzielle Risiken bergen wird eine oumlffentliche Foumlrderung als erforderlich angesehen ndash auch um Investitionsanreize fuumlr Unternehmen zu schaffen Beihilfen fuumlr einzelne Unternehmen sind auf das notwendige Maszlig beschraumlnkt und duumlrfen den Wettbewerb nicht uumlbermaumlszligig verfaumllschen Die Kommission hat sich diesbezuumlglich insbeshysondere vergewissert dass die geplanten Beihilfehoumlchstbeshytraumlge den Finanzierungsluumlcken bezogen auf die beihilfefaumlhishy


gen Kosten der Vorhaben entsprechen Die Unternehmen werden auszligerdem einen Teil der erhaltenen Steuergelder an die betreffenden Mitgliedstaaten zuruumlckzahlen wenn ihr IPCEIshyVorhaben sehr erfolgreich ist und Nettoertraumlge erwirtshyschaftet werden Gefoumlrdert werden zudem nur Projekte an denen mehrere Mitgliedstaaten beteiligt sind die private Inshyvestitionen durch die Beguumlnstigten einbeziehen und die poshysitive SpillshyOvershyEffekte in der gesamten EU erzielen Folglich profitieren auch Staaten bzw dort ansaumlssige Unternehmen die nicht an den IPCEIs partizipieren da die Ergebnisse der Vorhaben an die europaumlische Wissenschaftsgemeinschaft und viele andere Unternehmen auch aus anderen Laumlndern weitergegeben werden (SpillshyOver)

Daruumlber hinaus decken die Foumlrderprojekte der beiden BatteshyrieshyIPCEIs die gesamte Batteriewertschoumlpfungskette ab ndash von der Gewinnung der Rohstoffe der Konzeption und Fertigung von Batteriezellen und Batteriesystemen bis hin zum Recycshyling und zur Entsorgung in einer Kreislaufwirtschaft wobei der Fokus immer auch auf der Nachhaltigkeit liegt Die gefoumlrshyderten Vorhaben sollen zu einer ganzen Reihe neuer techshynologischer Durchbruumlche beitragen die verschiedene Zellshychemien und neuartige Produktionsverfahren sowie weitere Innovationen in der Batteriewertschoumlpfungskette umfassen

In beiden IPCEIs zusammen summiert sich die Zahl der direkshyten Teilnehmer auf 59 und die Kooperationen mit externen Partnern auf uumlber 220 Damit laumlsst sich eine breite Vernetshyzung der Akteure uumlber Wertschoumlpfungsstufen und damit ein Wissenstransfer insbesondere zwischen Batteriezellshy und Materialherstellern sowie ein Technologietransfer zwischen den beteiligten Industriezweigen und der Forschung realisieshyren bzw intensivieren Auf diese Weise koumlnnen die Beteiligshyten dazu beitragen die bereits vorhandenen Staumlrken in ershyfolgreiche Produkte umzusetzen88 89

Auch auf Seiten der Industrie wird das Instrument des IPCEI fuumlr die Erprobung Markteinfuumlhrung und Skalierung von inshynovativen Technologien in von Marktversagen betroffenen



90 BASF 2020

91 BMW 2021

92 Guumlnnel 2020

Branchen bzw Maumlrkten positiv bewertet da hierdurch die technologische Souveraumlnitaumlt gestaumlrkt und in Bezug auf die Batteriezellfertigung die Verfuumlgbarkeit von Batteriekomposhynenten sichergestellt und zukunftsfaumlhige Arbeitsplaumltze geshyschaffen wuumlrden So betonte bspw BASF ein im Rahmen des ersten BatterieshyIPCEI gefoumlrdertes Unternehmen dass die mit der Foumlrderung verbundene eigene Investition eine klashyre Bekraumlftigung fuumlr eine europaumlische Wertschoumlpfungskette der Batterieproduktion darstelle90 Auch BMW ist mit Forshyschungsshy und Entwicklungsprojekten an den BatterieshyIPCEIs beteiligt und entwickelt innovative nachhaltige funktionsshyoptimierte und kosteneffiziente Batteriezellen die laut BMW ein Schluumlsselelement einer europaumlischen Zellshy und Batterieshywertschoumlpfungskette anzusehen sind Nach Aussagen des Unternehmens staumlrken die erzielten Forschungsergebnisse im Rahmen der IPCEIshyVorhaben den Aufbau einer integriershyten europaumlischen Batteriewertschoumlpfungskette und ebnen den Weg fuumlr eine erfolgreiche Batteriezellentwicklung und shyproduktion in Europa91 Aus Sicht der BMWshyGruppe (Peter Lamp Leiter Forschung und Entwicklung Batteriezelle und Brennstoffzelle) sind die wichtigsten Ziele der BatterieshyIPCEIs die Reduzierung der geopolitischen Abhaumlngigkeit im Batteshyriezellenmarkt sowie der Aufbau eines europaumlischen Partshynernetzes fuumlr Batteriezellen92

Foumlrderung der Batteriezellfertigung ist keine Abkehr von der TechnologieoffenheitIn Bezug auf die Foumlrderung der Elektromobilitaumlt und der Batshyteriezellfertigung sind vereinzelt Stimmen zu houmlren die darshyin eine Abkehr vom Prinzip der Technologieoffenheit sehen

So koumlnne eine noch so gut informierte Regierung nicht wisshysen welches Marktergebnis in einem innovativen Prozess moumlglich ist und welches Unternehmen dies bestmoumlglich ershyreichen kann bdquoPicking the Winnersldquo also die Auswahl und Foumlrderung eines bestimmten Unternehmens oder einer bestimmten Technologie schaltet den Wettbewerb aus beshyhindert die notwendigen Innovationen und ist insofern keine uumlberzeugende Antwort auf die Dynamiken der anstehenden


grundlegenden Veraumlnderungsprozesse93 Zudem sei unklar ob sich das batterieelektrische Fahrzeug als fuumlhrende Techshynologie nachhaltig durchsetzen koumlnnen wird Langfristig sei fuumlr mehrere Fahrzeugsegmente mit der Brennstoffzelle statt der Batterie zu rechnen94 Auch der VDA hat sich stets fuumlr eine Technologieoffenheit ausgesprochen bzw die Festlegung auf nur eine emissionsarme Antriebsart abgelehnt und darauf beharrt dass sowohl batterieelektrische Fahrzeuge als auch die Brennstoffzellentechnologie und synthetische Kraftstoffe moumlgliche Dekarbonisierungsoptionen darstellen95

Kritikerinnen betonen dass das Konzept der Technologieofshyfenheit letztendlich zu einer Verfestigung des Status quo fuumlhshyre und sich ohne Festlegungen keine Veraumlnderungsprozesse forcieren lassen Entsprechend aumluszligerte sich etwa VWshyChef Diess in einer Kritik am VDA und forderte der Verband solshyle sich eindeutig zu batterieelektrischen Autos als Zukunftsshytechnologie positionieren96 Dies kaumlme einer Zaumlsur gleich und koumlnnte eine dynamische Erneuerung der Automobilshyhersteller zumindest im Hinblick auf die Antriebstechnologie einlaumluten Gleichwohl hat die Plattform Zukunft der Mobilishytaumlt synthetische Kraftstoffe als moumlglichen Baustein einer Deshykarbonisierung des Autoverkehrs benannt Insofern ist nicht abzusehen ob sich die Automobilindustrie geschlossen vom Konzept der Technologieoffenheit verabschieden wird97

Dass seitens der Politik bzw politischer Entscheidungsshytraumlgerinnen keine Abkehr vom Prinzip der Technologieshyoffenheit stattfindet zeigt sich in Bezug auf die notwendige oumlkologische nachhaltige Transformation des Verkehrssekshytors insbesondere daran dass mit dem Ziel der weitgehenshyden Treibhausgasneutralitaumlt des Verkehrssektors neben der Foumlrderung der Batteriezellfertigung auch weitere alternative Antriebsarten bzw shykonzepte eine breite und zunehmende Beruumlcksichtigung in den deutschen und europaumlischen Foumlrshyderstrategien und shyprogrammen finden

93 Bardt 2019

94 NM 2021

95 Haas 2020

96 Mortsieffer2019

97 Haas amp Juumlrgens 2019

98 BMWi 2020b

99 Futurefuels 2020 Europaumlische Kommission 2020f

Dies trifft insbesondere auf den Energietraumlger Wasserstoff zu Insbesondere hinsichtlich des finanziellen Volumens ershyreicht die Foumlrderung von Wasserstoff ein aumlhnliches wenn nicht gar houmlheres als die Batteriezellfertigung So steht zum Beispiel im Rahmen des Nationalen Innovationsprogramms Wasserstoffshy und Brennstoffzellentechnologie (NIP) im Zeitshyraum 2016 bis 2026 ein Foumlrdervolumen von bis zu 14 Mrd Euro zur Verfuumlgung Zudem wird die anwendungsorientierte Grundlagenforschung zu gruumlnem Wasserstoff im Rahmen des Energieshy und Klimafonds von 2020 bis 2023 mit 310 Mio Euro weiter ausgebaut und es ist beabsichtigt die anwenshydungsnahe Energieforschung zu Wasserstofftechnologien mit 200 Mio Euro von 2020 bis 2023 zu staumlrken Hinzu komshymen die bdquoReallabore der Energiewendeldquo welche den Techshynologieshy und Innovationstransfer von der Forschung in die Anwendung auch bei Wasserstoff beschleunigen und fuumlr die im Zeitraum von 2020 bis 2023 Mittel in Houmlhe von 600 Mio Euro vorgesehen sind Im Rahmen des Nationalen Dekarboshynisierungsprogramms werden unter anderem Investitionen in Technologien und groszligtechnische Anlagen in der Industrie gefoumlrdert die Wasserstoff zur Dekarbonisierung von Herstelshylungsverfahren einsetzen Hierfuumlr stehen von 2020 bis 2023 uumlber 1 Mrd Euro zur Verfuumlgung Zusaumltzlich sieht das coroshynabedingte Konjunkturprogramm der deutschen Bundesreshygierung von Juni 2020 vor dass weitere 7 Mrd Euro fuumlr den Markthochlauf von Wasserstofftechnologien in Deutschland und weitere 2 Mrd Euro fuumlr internationale WasserstoffshyPartshynerschaften bereitgestellt werden98

Daruumlber hinaus setzt auch die europaumlische Ebene verstaumlrkt auf den Energietraumlger Wasserstoff Mit der am 8 Juli 2020 vorgelegten Europaumlischen Wasserstoffstrategie fuumlr ein klishymaneutrales Europa soll v a der Grundstein fuumlr den Aufshybau einer gruumlnen Wasserstoffinfrastruktur in Europa gelegt werden Gruumlner Wasserstoff soll mithilfe von EUshyGeldern bis 2030 wettbewerbsfaumlhig werden und die Energiewende voshyranbringen99 Unterstuumltzt werden soll dies mit einem IPCEI das ndash federfuumlhrend durch die deutsche Bundesregierung ndash


Projekte entlang der gesamten Wertschoumlpfungskette von der Erzeugung gruumlnen Wasserstoffs uumlber Infrastruktur bis zur Nutzung von Wasserstoff in der Industrie und Mobilitaumlt ermoumlglichen soll Insgesamt sollen hierfuumlr mehrere Milliarshyden Euro aus dem Konjunkturpaket der Bundesregierung und Landesmittel zur Verfuumlgung gestellt werden100 Daruumlber hinaus haben bereits 22 EUshyMitgliedstaaten und Norwegen eine Absichtserklaumlrung unterzeichnet mit der sie ihre Bereitshyschaft zur Unterstuumltzung der Entwicklung einer europaumlischen Wertschoumlpfungskette fuumlr insbesondere gruumlnen Wasserstoff und zu entsprechenden Investitionen in Milliardenhoumlhe ershyklaumlren Das Bekenntnis zu Wasserstoff als Zukunftstechnoloshygie bezeichnen die beteiligten Laumlnder als maszliggeblich um Eushyropa bis 2050 zum klimaneutralen Kontinent zu machen101 Das BMWi und das Bundesministerium fuumlr Verkehr und digishytale Infrastruktur (BMVI) zusammen mit den Bundeslaumlndern haben derweil mittels eines Bewerbungsverfahrens allein 62 Projekte in Deutschland vorausgewaumlhlt die im Rahmen eines solchen WasserstoffshyIPCEIs mit bis zu acht Milliarden Euro gefoumlrdert werden sollen102

23 Kreislaufwirtschaft

100 BMWi 2021e

101 Werwitzke 2020c

102 Schaal 2021b


231 Politische Vorgaben und der Ausbau von Produktionskapazitaumlten ermoumlglichen die Kreislauffuumlhrung von Batterien

Politische Vorgaben schaffen die Rahmenbedingungen zur Etablierung einer BatteriekreislaufwirtschaftPolitische Vorgaben z B in Form von Verordnungen oder Geshysetzen sind ein wirksames Mittel zur Etablierung und Gestalshytung einer Batteriekreislaufwirtschaft Das Gesetz uumlber das Inverkehrbringen die Ruumlcknahme und die umweltvertraumlgli-che Entsorgung von Batterien und Akkumulatoren (Batterie-gesetz) setzt die europaumlische Richtlinie uumlber Batterien und Akkumulatoren sowie Altbatterien und Altakkumulatoren (200666EG) in deutsches Recht um und gibt z B Sammelshyquoten fuumlr Altbatterien vor oder regelt die Umsetzung von Ruumlcknahmesystemen fuumlr Altbatterien

Zur Erweiterung der rechtlichen Rahmenbedingungen beshyfindet sich die europaumlische Batterierichtlinie 200666EG aktuell in Revision In Form einer neuen europaumlischen Batshyterieverordnung soll durch die Novellierung ein rechtlicher Rahmen geschaffen werden der nicht nur den Umgang mit Altbatterien umfassender regelt sondern zusaumltzlich die Hershystellung und Nutzungsphase von Batterien umschlieszligt103 Dieser rechtliche Rahmen soll Planungssicherheit geben und den Aufbau sowie die Etablierung neuer Geschaumlftsfelder im Bereich der Batteriekreislaufwirtschaft ermoumlglichen

Der aktuelle Entwurf der uumlberarbeiteten europaumlischen Batshyterieverordnung (BattVOshyE) wurde am 10 Dezember 2020 veroumlffentlich und zeigt in mehreren Artikeln Maszlignahmen auf die der Etablierung einer BatterieshyKreislaufwirtschaft dienlich sind Einige der foumlrderlichsten Maszlignahmen werden

Der aktuelle Entwurf einer europaumlischen Batterie-verordnung legt ein umfangreiches Maszlignahmenpashyket zur Etablierung einer Kreislaufwirtschaft vor Die steigende Anzahl an Altbatterien und die damit

verbundene Moumlglichkeit zur Automatisierung und Effizienzsteigerung sind wesentliche Hebel zur Stei-gerung der Wirtschaftlichkeit von Recyclingprozesshysen Die aktuell in Fahrzeugen eingesetzten Batteshyriepacks werden voraussichtlich in etwa acht bis 15 Jahren ihr Lebensende erreichen Dieses Zeitfenster gilt es zu nutzen um vorhandene Anlagen technoloshygisch weiter aufzuruumlsten und neue Recyclingkapazishytaumlten aufzubauen Die Aufbereitung und Wiederverwendung von

Altbatterien verbessert den oumlkologischen Fuszligshyabdruck von Batterien Aufgrund der aktuell sehr

hohen Marktdynamik und fallender Batteriepreise ist die wirtschaftliche Etablierung von SecondshyLifeshy Geschaumlftsfeldern herausfordernd Geeignete Rahmenbedingungen wie DesignshyRichtlinien oder Richtlinien zur Batteriedatenverfuumlgbarkeit koumlnnen einen Beitrag zur Kostensenkung leisten


in Abbildung 6 in Form von dunkelgrau hinterlegten Kaumlstchen aufgegriffen Die Darstellung visualisiert zum einen die moumlgshylichen Pfade zur Verwertung von Altbatterien zum anderen verdeutlicht sie an welcher Stelle der Kreislauffuumlhrung die Maszlignahmen greifen wuumlrden

Die erweiterte Herstellerverantwortung nimmt die Herstelshyler von Batterien in die Pflicht die Sammlung und Behandshylung von Altbatterien zu organisieren und zu finanzieren Die Deponierung von Altbatterien wird dabei untersagt Sie legt somit einen wichtigen logistischen Grundstein um die Kreisshylauffaumlhigkeit von Batterien zu gewaumlhrleisten

Durch die Sammelquote soll sichergestellt werden dass moumlglichst viele Altbatterien im Kreislaufsystem verbleiben Das seit Januar 2021 guumlltige Batteriegesetz gibt eine Samshy

melquote von 50 fuumlr Geraumltebatterien vor Der aktuelle Entwurf der europaumlischen Batterieverordnung sieht vor die Sammelquote fuumlr Geraumltebatterien ab 2025 auf 65 und ab 2030 auf 70 zu erhoumlhen Fuumlr Altbatterien aus Elektrofahrshyzeugen wird eine 100 shySammelquote vorgegeben

Die Bereitstellung von Informationen gewaumlhrleistet dass notwendige Informationen zur Klassifizierung der Altbat-terien bereitstehen Der aktuelle Entwurf sieht vor dass zu diesen Informationen u a die chemische Zusammensetzung sowie Angaben zur Restkapazitaumlt gehoumlren Hierdurch solshylen Entscheidungen vereinfacht werden ob die Altbatterie fuumlr eine Wiederaufbereitung oder das Recycling in Frage kommt Neben der Aufbringung einer Kennzeichnung auf den Batterien sollen die Informationen uumlber einen per QRshy

Wieder-aufbereitung

Nutzungsphase (8 ndash 15 Jahre)

Deponie

Recycling

Second Life

Neubatterien

Altbatterien

Rohstoffe

bull Erweiterte Herstellerverantwortungbull Sammelquotebull Bereitstellung von Informationen

bull Klassifizierung der Batterien

bull Regelung der Produktverant-wortlichkeit

bull Recyclingeffizienzbull Materialruumlckgewinnungsquote

Sekundaumlre Anwendungen

bull Kennzeichnung des Recyclinganteils

bull Vorgabe hinsichtlich des Recyclinganteils

Regulatorische Ansaumltze zur Kreislauffuumlhrung von Batterien

Abbildung6MoumlglichePfadefuumlrdieVerwertungvonAltbatterienDiedunkelgrauunterlegtenKaumlstchenzeigendieregulatorischenAnsaumltzezurStaumlrkungeinerBatterie-KreislaufwirtschaftEigeneDarstellung


Code zugaumlnglichen Batteriepass (vgl Infokasten bdquoWas ist ein Batteriepassldquo) elektronisch bereitgestellt werden

Die Regelung der Produktverantwortlichkeit fuumlr Second-Life-Batterien verpflichtet die Aufbereitungsbetriebe zu geshywaumlhrleisten dass wiederaufbereite Batterien den Vorgaben der uumlberarbeiteten europaumlischen Batterieverordnung hinshysichtlich Produktshy Umweltshy und Gesundheitsanforderungen genuumlgen Ausnahmen sind nur dann moumlglich wenn die wieshyderaufbereiteten Batterien vor Inkrafttreten der neuen euroshypaumlischen Batterieverordnung auf den Markt gekommen sind

Die Recyclingeffizienzen und Materialruumlckgewinnungs-quoten geben vor wieviel Prozent der Altbatterien recycelt und wieviel Prozent der Rohstoffe zuruumlckgewonnen werden muumlssen Fuumlr LithiumshyIonenshyBatterien gibt der BattVOshyE eine Recyclingeffizienz von 65 fuumlr 2025 und von 70 fuumlr 2030 vor Die Materialruumlckgewinnungsquoten sollen ab 2025 bei 90 fuumlr Kobalt Nickel sowie Kupfer und bei 35 fuumlr Lithium liegen Ab 2030 sollen die Ruumlckgewinnungsquoten auf 95 fuumlr Kobalt Nickel sowie Kupfer und auf 70 fuumlr Lithium geshysteigert werden

Ab 2027 soll eine Kennzeichnung des recycelten Anteils in Neubatterien durch die neue Batterieverordnung verpflichshytend vorgeschrieben werden Ab 2030 sollen Mindestrecyc-linganteile bei Verwendung von Kobalt Nickel und Lithium in den Aktivmaterialien vorgeschrieben werden Der recycelte Anteil soll fuumlr Kobalt mindestens 12 fuumlr Nickel mindestens 4 und fuumlr Lithium ebenfalls mindestens 4 betragen Ab 2035 soll dieser Anteil auf mindestens 20 fuumlr Kobalt 12 fuumlr Nickel und 10 fuumlr Lithium gesteigert werden Durch die Vorgabe von Mindestrecyclinganteilen kann gewaumlhrleistet werden dass ein Teil der Batteriematerialien mit einer fuumlr die Wiederverwendung hinreichenden Qualitaumlt recycelt wershyden und nicht in minderer Qualitaumlt in sekundaumlre Anwendunshygen flieszligen

104 EUROBAT 2021

105 ZVEI 2021

106 IEA 2020

107 Slowik et al 2020

108 EUROBAT 2020

Die hier gelisteten Maszlignahmen zeigen eine Vielzahl von Fakshytoren zur Etablierung einer Batteriekreislaufwirtschaft auf und bilden somit ein Fundament das Planungssicherheit geshyben und zum Aufbau neuer Geschaumlftsfelder wie der Aufbeshyreitung und dem Vertrieb von SecondshyLifeshyBatterien beitrashygen kann Es bleibt jedoch festzuhalten dass es sich bei der aktuellen Fassung der neuen Verordnung um einen Entwurf handelt der noch zur Diskussion steht und abgeaumlndert wershyden kann So kritisieren Industrieverbaumlnde wie Eurobat104 und ZVEI105 u a die Vorgabe von Mindestrecyclinganteilen als schwer uumlberpruumlfshy und umsetzbar Problematisch koumlnnte insbesondere eine geringe Verfuumlgbarkeit an Recyclingmashyterial sein da fuumlr aktuelle Batterien eine Lebensdauer von acht bis 15 Jahren erwartet wird106 Es wird ein stark ansteishygender Batteriebedarf prognostiziert107 so dass das in acht bis 15 Jahren zur Verfuumlgung stehende Recyclingmaterial nur einen kleinen Bruchteil des Bedarfs decken koumlnnte Aufgrund der geringen Verfuumlgbarkeit koumlnnte der Preis fuumlr Recyclingmashyterial stark ansteigen und zu einem Wettbewerbsnachteil fuumlr europaumlische Hersteller fuumlhren

Aktuell kann noch nicht mit Sicherheit gesagt werden welshyche Maszlignahmen in der neuen europaumlischen Batterievershyordnung verankert und mit welchem Zeithorizont sie umshygesetzt werden Dank der grundsaumltzlichen Bereitschaft der europaumlischen Batterieindustrie an einer Kreislaufwirtschaft mitzuwirken108 ist jedoch davon auszugehen dass die neue Batterieverordnung ein stabiles Fundament zum Aufbau und zur Etablierung neuer Geschaumlftsfelder sein wird

Das Hochfahren der Elektrofahrzeugproduktion wird die Wirtschaftlichkeit des Batterierecyclings verbessernAufgrund begrenzter natuumlrlicher Rohstoffvorkommen fuumlr die Fertigung von LithiumshyIonenshyBatterien innerhalb der euroshypaumlischen Union kann der Rohstoffbedarf nicht ausschlieszliglich aus europaumlischen Quellen gedeckt werden Das Recycling von LithiumshyIonenshyBatterien senkt den Rohstoffimportbeshydarf und fuumlhrt zu einer erhoumlhten Rohstoffunabhaumlngigkeit Fuumlr eine wirtschaftlich tragfaumlhige Rohstoffunabhaumlngigkeit


ist es notwendig dass die zuruumlckgewonnenen Sekundaumlrrohshystoffe gegenuumlber Primaumlrrohstoffen zu wettbewerbsfaumlhigen Preisen angeboten werden109

Steigende Zulassungszahlen von elektrisch angetriebenen Fahrzeugen werden zu einer erhoumlhten Nachfrage nach Batshyterierohstoffen fuumlhren die wiederum steigende Preise fuumlr Primaumlrrohstoffe erwarten lassen und den Preisdruck fuumlr Seshykundaumlrrohstoffe senken koumlnnen Die juumlngere Vergangenheit zeigt jedoch dass die Preise fuumlr die Primaumlrrohstoffe aufgrund skalierbarer Abbaukapazitaumlten stark schwanken koumlnnen Proshygnostizierte Rohstoffpreise unterliegen folglich hohen Unsishycherheiten so dass unklar ist wie stark sich der Preisdruck fuumlr Sekundaumlrrohstoffe aumlndern wird110

Einen wesentlichen Beitrag zur Reduzierung der Recyclingshykosten kann der korrespondierend zu den steigenden Zushylassungszahlen wachsende Anteil an Altbatterien leisten Durch die bisher geringen Zulassungszahlen ist der Ruumlcklauf an Batteriepacks aus alten Elektrofahrzeugen gering Im Jahr 2019 fielen in Deutschland insgesamt 5708 t LithiumshyIonenshyAltbatterien an die u a aus Batteriepacks von alten Elektroshyautos oder aus Ruumlckrufaktionen stammen111 Dem steht eine Recyclingkapazitaumlt von uumlber 16000 t gegenuumlber112 Die aktushyell noch geringe Auslastung sowie eine hohe Komplexitaumlt und Varianz der Batteriepacks haben zur Folge dass fuumlr weitere Recyclingschritte eine manuelle Demontage erfolgen muss Durch das hohe Gewicht der Batteriepacks sind spezielle Werkzeuge fuumlr die Handhabung notwendig Das Personal muss technisch fuumlr den Umgang mit Hochspannungsbatterishyen geschult sein und aufgrund von leicht brennbaren sowie giftigen Substanzen muumlssen entsprechende Sicherheitsvorshykehrungen getroffen werden113

Die manuelle Demontage und der damit verbundene Aufshywand sind Kostentreiber die einem wirtschaftlichen Recyshy

109 IEA 2020

110 DERA 2021

111 Scholz 2021

112 Summerville et al 2021

113 Harper et al 2019

114 DERA 2021


116 Fraunhofer IPA 2021

117 Fraunhofer IWKS 2020

cling entgegenstehen Aus diesem Grund fokussieren sich die Recyclingunternehmen insbesondere auf die Ruumlckgewinshynung von Rohstoffen mit hohen Marktpreisen wie Kobalt Nickel und Kupfer114

Durch die steigende Menge an Altbatterien koumlnnen Recycshylingschritte wie die Demontage von Batteriepacks automashytisiert werden da die Anlagen entsprechend ausgelastet werden und so die hohen Investitionskosten rechtfertigen Weiterhin senkt eine houmlhere Auslastung Transportkosten Die erzielten Effizienzsteigerungen fuumlhren zu einer erhoumlhten Profitabilitaumlt und zu einem verbesserten CO2shyFuszligabdruck Durch die erhoumlhte Profitabilitaumlt kann schlieszliglich auch das Reshycycling von weiteren Rohstoffen wie Lithium Graphit oder Mangan attraktiv werden

Eine Automatisierung der Recyclingschritte ist jedoch nicht trivial Insbesondere die Demontage eines Batteriepacks stellt eine komplexe Aufgabe dar da diese nicht einheitlich sind Die Batteriepacks und deren Komponenten sind oftmals mittels Schweiszligshy und Klebeverbindungen gefuumlgt wodurch sie sich nicht einfach auftrennen lassen115 Aktuelle Projekte wie z B DeMoBat116 oder ZDRshyEMIL117 nehmen sich dieser Fragestellung an und entwickeln technologische Loumlsungen um die Demontage zu automatisieren Einen Beitrag zur Reshyduzierung der Komplexitaumlt koumlnnen u a Designstandards und einheitliche Kennzeichnungen liefern

Durch die Aufbereitung und Wiederverwendung von Altbatterien werden Rohstoffe effizienter genutztAlternativ zum Recycling kann am Ende der ersten Nutzungsshyphase die Altbatterie aufbereitet und wiederverwendet wershyden Wie im vorherigen Abschnitt gezeigt wird erwartet dass Traktionsbatterien in Elektrofahrzeugen nach etwa acht bis 15 Jahren ihr Lebensende erreichen werden Das Lebensshyende fuumlr Traktionsbatterien wird in der Regel so definiert


dass nur noch 80 der Anfangskapazitaumlt zur Verfuumlgung steshyhen Es heiszligt jedoch nicht dass die Batterie nicht mehr funkshytionsfaumlhig ist Somit ergeben sich Moumlglichkeiten die noch vorhandenen Restkapazitaumlten in anderen Anwendungen zu nutzen die geringere Anforderungen an die Energiedichte haben Moumlgliche Anwendungen waumlren z B stationaumlre BatshyterieshyEnergiespeichersysteme (BESS) die erneuerbare Enershygien zwischenspeichern und bedarfsgerecht zur Verfuumlgung stellen koumlnnen

Durch die Wiedershy bzw Weiterverwendung wuumlrde die Batshyterie und die darin enthaltenen Materialien laumlnger genutzt werden ohne dass energieaufwaumlndige Syntheseshy Prozesshysierungsshy oder Produktionsschritte notwendig werden Das Verhaumlltnis bdquoin der Batterie gespeicherter Energieldquo zu bdquofuumlr die Produktion aufgewendete Energieldquo wuumlrde sich weiter verbessern ebenso wie die CO2shyBilanz der Batterie Aus der oumlkologischen Nachhaltigkeitsperspektive liegen die Vorteile der Wiederverwendung also klar auf der Hand

Es stellt sich jedoch die Frage ob die Wiedershy oder Weitershyverwendung auch aus oumlkonomischer Sicht nachhaltig ist Die SecondshyLifeshyBatterien muumlssen preislich mit Neubatterien konkurrieren Laut Boston Consulting Group waumlren die Nutshyzer bereit maximal 60 des Preises einer Neubatterie fuumlr eine SecondshyLifeshyBatterie zu bezahlen118 In Anbetracht akshytuell fallender Batteriepreise stellt sich somit ein deutlicher Wertverlust waumlhrend der Nutzungsphase ein Beispielsweishyse haben Tesla und Volkswagen angekuumlndigt dass sich die Batteriekosten durch technologische Weiterentwicklung und Effizienzsteigerungen um uumlber 50 senken lassen (vgl Kapishytel 25) Diese Kostenprognose gilt zwar zunaumlchst primaumlr fuumlr Traktionsbatterien jedoch ist davon auszugehen dass sich die Kostenreduktion auch auf die Batteriepreise fuumlr statioshynaumlre Energiespeichersysteme auswirken wird SecondshyLifeshyBatterien werden daher nur zu einem Bruchteil der heutishygen Kosten angeboten werden koumlnnen Der erwartete aber schwer zu prognostizierende Preisverfall erschwert die Plashynung von Geschaumlftsmodellen

Damit die Aufbereitung von Traktionsbatterien fuumlr SecondshyLifeshySpeicher wirtschaftlich profitabel ist muss diese mit moumlglichst wenigen und moumlglichst effizienten Arbeitsschritshyten erfolgen Aufgrund der bereits im Argument bdquoSteigende ElektroautoshyZulassungszahlen fuumlhren zu einer erhoumlhten Rohshy

118 Niese et al 2020

stoffnachfrage und zu einer steigenden Anzahl an Altbatterishyen die ein wirtschaftliches Recycling ermoumlglichen werdenldquo geschilderten hohen Varianz und Komplexitaumlt ist die Deshymontage von Batteriepacks jedoch ein aufwaumlndiger Prozess so dass bei der Aufbereitung einzelner Komponenten zusaumltzshyliche Kosten entstehen die sich negativ auf die Profitabilitaumlt auswirken Selbst bei der direkten Verwendung von Batterieshypacks fallen zusaumltzliche Kosten an z B fuumlr den Ausbau aus dem Fahrzeug die Zustandsuumlberpruumlfung Logistik und den Wiedereinbau

Zur Erzielung einer oumlkonomischen Nachhaltigkeit ist es also notwendig den Aufwand fuumlr die Wiederaufbereitung moumlgshylichst gering zu halten Wie beim Recycling koumlnnen bei steishygenden Altbatteriemengen Automatisierungsvorgaumlnge zur Kostenreduzierung beitragen Eine weitere wichtige Stellshyschraube sind Vorgaben und Standards die zur Vereinheitshylichung von Batteriepacks beitragen Beispielsweise koumlnnten DesignshyRichtlinien zur Reduzierung der Komplexitaumlt beitrashygen Weiterhin kann der Zugang zu den Daten des Batterieshymanagementsystems den Aufwand fuumlr die Zustandsuumlberpruumlshyfung deutlich reduzieren oder sogar obsolet machen

Unabhaumlngig von der oumlkologischen und oumlkonomischen Nachshyhaltigkeit sind regulatorische Fragen z B hinsichtlich der erweiterten Herstellerverantwortlichkeit oder der Produktshygewaumlhrleistung zu klaumlren Wie zu Beginn des Kapitels aufgeshyzeigt liefert der aktuelle Entwurf der europaumlische Batterieshyverordnung Loumlsungsvorschlaumlge zu solchen regulatorischen Fragenstellungen und kann somit zur Etablierung dieses neuen Geschaumlftsfeldes beitragen


Exkurs Abschaumltzung Verhaumlltnis bdquoIn Batterie gespeicherter Energie (BattEnergie)ldquo bdquoFuumlr Produktion aufgewendete Energie (ProdEnergie)ldquo und Einfluss von Second-Life Anwendungen

Betrachtet wird ein Batteriepack mit 235 kWh Energieshygehalt (100 StateshyofshyHealth [SoH]) Die Produktion des Batteriepacks benoumltigt ca 1125 MJkWh Fuumlr das gesamte Batteriepack sind also ca 26000 MJ oder 73 GWh Energie (ProdEnergie) notwendigi

Das Verhaumlltnis BattEnergie zu ProdEnergie in Abhaumlngigkeit der Zyklenzahl ist in unten stehendem Graphen fuumlr den 1 Lebens zyklus sowie zwei 2 Lebenszyklen abgebildet Als Hypothese wird angenommen dass der 2 Lebenszykshylus einmal nach 1000 Zyklen und einmal nach 2000 Zykshylen im 1 Lebenszyklus beginnt

Unter den unter Berechnung genannten Annahmen wird bei 1000 Vollzyklen gut doppelt so viel Energie der Batteshyrie gespeichert wie fuumlr die Produktion aufgewendet Wird 80 SoH erst nach 2000 Zyklen erreicht so konnte gut

45shymal so viel Energie in der Batterie gespeichert werden wie fuumlr die Produktion aufgewendet wurde

Aufgrund der geringeren Restkapazitaumlt verlaumluft die Kurve BattEnergieBattProd in Abhaumlngigkeit der Zyklenzahl fuumlr die SecondshyLifeshyAnwendungen flacher Es ist also erstrebensshywert moumlglichst viele Zyklen im 1 Leben zu fahren Denshynoch liegt die Verbesserung des Verhaumlltnisses mit zunehshymender Zyklenzahl auch im 2 Lebenszyklus klar auf der Hand

Es sei darauf hingewiesen dass es sich hier um eine erste Abschaumltzung unter vereinfachten Annahmen handelt die einen Eindruck vermitteln soll wie das Verhaumlltnis der in Batterie gespeicherten zu der fuumlr die Produktion aufgeshywendeten Energie in Abhaumlngigkeit der Zyklenzahl entwishyckelt Insbesondere die Vorhersage der Zyklenstabilitaumlt im 2 Lebenszyklus ist Gegenstand vieler wissenschaftlicher Untersuchungen so dass die hier abgebildeten Zyklenzahshylen rein hypothetischer Natur sind

2

3

4

5

1500

Zyklenzahl

Batt

Ener

gie

Prod

Ener

gie

6

7

1000 1500 2000 2500 3000 3500

1 Lebenszyklus

2 Lebenszyklus

Berechnung

Es wird angenommen dass das Batteriepack bei 80 SoH (188 kWh Rest energie) das Ende des 1 Lebenszyklus erreicht hat Das Ende des 2 Lebenszyklus wird bei 60 SoH (141 kWh Restenergie) erreicht Fuumlr die Abschaumltzung wird angenommen dass die Batterie in jedem Zyklus zu 80 entladen wird (DepthshyofshyDischarge [DoD]) und anschlieszligend wieder voll aufgeladen wird

Stark vereinfacht wird fuumlr die im ersten Leben pro Zyklus speicherbare Energiemenge der Mittelwert aus 100 SoH und 80 SoH gebildet Im 2 Lebenszyklus wird der Mittelwert aus 80 SoH und 60 SoH gebildet

Die in der Batterie gespeicherte Energie wird wie folgt abgeschaumltzt

BattEnergie (1 Lebenszyklus) = Zyklenzahl DoD (SoH100 + SoH802)

BattEnergie (2 Lebenzyklus) = BattEnergie (1 Lebenszyklus) + Zyklenzahl (2 Lebenszyklus) DoD (SoH80 + SoH60 2)

i Dai et al 2019

Abbildung7AbschaumltzungBattEnergieProdEnergie in Abhaumlngigkeit der Zyklenzahl fuumlr den 1 Lebenszyklus sowie zwei 2 Lebenszyklen Eigene Darstellung


24 Rohstoff-Governance

241 Technologische Neuerungen bereiten den Weg zu sauberen Batterien

Durch Innovationen lassen sich kritische Rohstoffe in Batteriezellen reduzieren oder substituierenFuumlr die Herstellung aktueller LithiumshyIonenshyBatterien wershyden Rohstoffe benoumltigt die aus unterschiedlichen Gruumlnden (s Infokasten) zu den kritischen Rohstoffen gehoumlren Je nach Zelltechnologie sind dies derzeit vor allem Kobalt Lishythium und natuumlrlicher Graphit Seit der Kommerzialisierung der ersten LithiumshyIonenshyBatterie vor 30 Jahren wurden die funktionellen Bestandteile stetig modifiziert und variiert Urshysaumlchlich waren haumlufig technologische oder wirtschaftliche Aspekte Derzeit werden Innovationen vor allem durch Anshyforderungen vorangetrieben die sich aus der Nachhaltigkeit von Batteriezellen ergeben sowie durch die weitere technishysche Optimierung der Leistungsparameter

Kobalt gehoumlrt zu den teuersten Metallen in einer LithiumshyIonenshyBatterie Mit aktuell ca 30 Tausend (Tsd) USshyDollar (USD) pro Tonne ist Kobalt etwa doppelt so teuer wie Nickel (12 Tsd USDt) oder Lithium (18 Tsd USDt)119 Dementspreshychend arbeiten Zellhersteller intensiv daran den Kobaltanteil in LishyIonshyBatterien zu reduzieren Heutige Batteriegeneratishyonen enthalten bereits deutlich weniger Kobalt Waumlhrend

119 Goumltz 2019

120 Anmerkung LithiumshyNickelshyManganshyCobaltshyOxide mit der chemischen Summenformel LiNi06Mn02Co02O2 (=NMC622)

121 Seiwert 2019

122 Field 2020

die Kathoden der ersten Generationen (Anfang der 90iger Jahre) noch zu 60 Gewichtsprozent (wt) aus Kobalt beshystanden (LiCoO2) wird in aktuellen Varianten Kobalt anteilig durch Elemente wie Nickel Mangan oder Aluminium substishytuiert Derzeitige NMC622shyKathoden120 enthalten nur noch 10 wt Kobalt Tesla gibt den Kobaltanteil seiner Batterien derzeit mit 28 wt an (Kobaltanteil bezogen auf die gesamte Batterie)121 Gleichzeitig hat sich die relative gravimetrische Energiedichte der NMCshybasierten Batterien innerhalb der letzten zehn Jahre fast verdoppelt infolgedessen der Kobaltshyanteil zudem effektiver genutzt wird122 Auch kobaltfreie Batshyteriezellen z B auf Basis von Lithium Eisen und Phosphor (Lithiumeisenphosphat LiFePO4) kommen zum Einsatz Dashydurch werden Reputationsrisiken umgangen die Kosten geshysenkt und die Resilienz in der Lieferkette erhoumlht Zahlreiche

Die Herstellung aktueller LithiumshyIonenshyBatterien erfordert den Einsatz von Rohstoffen die teilweise als kritisch eingestuft sind Die Weiterentwicklung von Technologien im Bereich

der Rohstoffgewinnung shyaufbereitung und shyverarshybeitung verringern die Umweltauswirkungen in der Rohstoffgewinnung Neue digitale Konzepte erlauben die luumlckenlose

und uumlberpruumlfbare Dokumentation von Materialshy und Informationsfluumlssen einzelner Produkte in der Lieferkette

Was sind kritische Rohstoffe

Laut EU Definition werden Metalle und Mineralien als kritisch bezeichnet wenn diese fuumlr die Wirtschaft wichshytig und mit einem hohen Versorgungsrisiko verbunden sind Das Versorgungsrisiko ergibt sich aus der globalen Konzentration von Primaumlrrohstoffen der Regierungsfuumlhshyrung der Lieferlaumlnder Umweltaspekten dem Beitrag des Recyclings Substitutionsmoumlglichkeiten sowie der Abshyhaumlngigkeit der EU von Importen und Handelsbeschraumlnshykungen in Drittlaumlndern Die EU hat derzeit 30 kritische Rohstoffe benannt darunter die fuumlr Batterien wichtigen Rohstoffe Lithium Kobalt und natuumlrlicher Graphiti

Aus Unternehmenssicht spielen zusaumltzlich Faktoren wie Preisstabilitaumlt Verlaumlsslichkeit der Zulieferer sowie Vershyfuumlgbarkeit von zertifizierten Rohstoffen eine wichtige Rolle Insbesondere Rohstoffe die auch in der oumlffentlishychen Wahrnehmung mit negativen Aspekten assoziiert sind (z B Kinderarbeit beim Kobaltabbau) koumlnnen zu eishynem erheblichen Reputationsrisiko fuumlhren wenn diese aus nichtshyzertifizierten Quellen stammen

i Europaumlische Kommission 2020g


OEMs haben bereits angekuumlndigt fuumlr ihre Einstiegsmodelle auf die kostenguumlnstigere LiFePO4shyBatterien123 zu setzen124 125

Beim Graphit dem Hauptbestandteil der Anoden haben Batteriehersteller die Wahl zwischen natuumlrlichem und synshythetischem Graphit Letzterer wird bei hohen Temperaturen aus Koks und Ruumlckstaumlnden der Erdoumllindustrie gewonnen Nachwachsende Rohstoffe als alternative Kohlenstoffquelle werden untersucht Die Treibhausgasemissionen bei der Proshyduktion von synthetischem Graphit haumlngen stark vom vershywendeten Energiemix ab126 Durch die Beimischung von Silishyzium in die Anode koumlnnen Performancesteigerungen erzielt werden was den Bedarf an Graphit pro kWhshyBatterieenergie senkt

Auch Batterietechnologien ohne Lithium werden neu bzw weiterentwickelt z B RedoxshyFlowshyBatterien Aufgrund der deutlich reduzierten Energiedichte und des schlechteren Wirkungsgrades werden diese zwar nicht fuumlr mobile Einsaumltze nutzbar sein sehr wohl aber fuumlr stationaumlre Anwendungen Weltweit entstehen erste groszlige RedoxshyFlowshyBatteriespeishycher So steht aktuell eine 20 MWhshyPilotanlage auf dem Geshylaumlnde des Fraunhofer ICT in Pfinztal127 eine 60 MWhshyAnlashyge auf Hokkaido in Japan128 sowie eine 10 MWhshyAnlage in Shenyang in China129 Eine 800 MWhshyAnlage in der Region Dalian China ist in Planung130

Neue Technologien verringern die Umweltauswirkungen in der Rohstoffgewinnung und ermoumlglichen die Erschlieszligung neuer RohstoffvorkommenDer Druck auf die einzelnen Akteure in der Lieferkette der Batterierohstoffe steigt Viele OEMs fordern zunehmend hohe Umweltshy und Sozialstandards in ihren Liefervertraumlgen

123AnmerkungPhosphorwirdvonderEUalskritischerRohstoffgefuumlhrtDiesliegtanderbegrenztenVerfuumlgbarkeitvonPhosphorprimaumlrquellensowiederhohenwirtschaftlichenBedeutungfuumlrdieLandwirtschaftImVergleichzurLandwirtschaftwirddieglobaleBatterieproduktionvonEisenphosphat-BatteriennureinengeringenAnteilamPhosphatbedarfausmachen

124 Seyerlein amp Prawitz 2020

125 Zhang 2020

126 Dolega et al 2020

127 Fraunhofer ICT 2021

128 Solarserver 2013

129 Rongke 2012

130 Vanadium 2020

131 ACISA 2021

132 Terrafame 2020

ein Gegenwaumlrtig werden neue Technologien im Bereich der Rohstoffgewinnung shyaufbereitung und shyverarbeitung entwishyckelt um den aus den Anforderungen der Nachhaltigkeit reshysultierenden Herausforderungen gerecht zu werden

Beispiel Lithium Fuumlr die Produktion von Lithium aus Sole wird dem Untergrund derzeit viel Salzwasser entnommen welches in groszligen Becken verdunstet Anwohner solcher Gewinnungsanlagen befuumlrchten dass dadurch der Suumlszligshywasserspiegel absinken koumlnnte Nun ist es einer deutschen Firma gelungen Lithiumhydroxid in hochreiner Form direkt aus Restsole zu gewinnen Die Restsole ist bis dato ein Abshyfallprodukt der Lithiumproduktion welches entsorgt werden musste Ein groszliger Vorteil Es muss keine zusaumltzliche Sole gefoumlrdert werden und der Grundwasserspiegel wird nicht zusaumltzlich abgesenkt Ein geplantes Projekt zur Industrialisieshyrung dieser Technologie ist bereits in Vorbereitung131

Beispiel Nickel In Finnland startet ein Unternehmen ein Projekt in dem mittels BioshyLeaching Nickel gewonnen wershyden soll Bei diesem Verfahren werden Mikroorganismen eingesetzt um Metalle energieeffizient aus dem Erz zu loumlsen und aufzufangen Die erwuumlnschten Nickelsalze koumlnnen dann direkt aus der Laugenloumlsung ausgefaumlllt werden Auf diese Weise koumlnnen Abraumhalden mit niedrigem Erzgehalt nutzshybar gemacht und gleichzeitig Batterierohstoffe mit deutlich niedrigerem CO2shyFuszligabdruck (bis zu shy60 ) angeboten wershyden132

Recycling Auch das Reycling spielt eine wichtige Rolle Mehshyrere groszlige OEMs haben angekuumlndigt eigene Recyclinganshylagen fuumlr ihre Batterien aufbauen zu wollen Einerseits um sich neue Rohstoffquellen zu erschlieszligen anderseits um die


Anforderungen zukuumlnftiger Regulatorik (vgl Kapitel 13) zu erfuumlllen133 134 135 Bis zu 95 der Batteriematerialien lassen sich mit modernen hydrometallurgischen Recyclingverfahren bereits zuruumlck gewinnen136 Diese Technologien erlauben soshymit eine echte Kreislauffuumlhrung von wertvollen Batterierohshystoffen und haben das Potenzial die Rohstoffabhaumlngigkeit Europas in der Zukunft abzusenken

Neue digitale Technologien in der Produktverfolgung sowie der nachhaltige Umgang mit Rohstoffen schaffen transparente und verantwortungsvolle LieferkettenNeue digitale Technologien und Konzepte (bdquodigitaler Zwilshylingldquo) in der Lieferkette erlauben die luumlckenlose und uumlbershypruumlfbare Dokumentation von Materialshy und Informationsshyfluumlssen fuumlr ein einzelnes Produkt So hat VolvoPolestar angekuumlndigt zusammen mit seinem Batteriezelllieferanten und dem BlockchainshySpezialisten Circulor neue Technologien zur Ruumlckverfolgbarkeit von Rohstoffen zu nutzen um Kobalt in seiner Lieferkette sicher verfolgen zu koumlnnen137 Ein aumlhnlishyches Projekt wird auch von Ford zusammen mit dem BlockshychainshySpezialisten Everledger vorangetrieben138

Die Re|Source Initiative gegruumlndet von CMOC Glencore und ERG in 2019 gab kuumlrzlich bekannt bereits 2022 ein auf Blockchain basierendes System ausrollen zu wollen welches die bdquoVerfolgung von verantwortungsbewusst produziertem Kobalt von der Mine bis zum Elektroautoldquo ermoumlglichen soll139

Auf dem Weltwirtschaftsforum 2017 in Davos haben sich uumlber 40 verschiedene Vertreterinnen aus Industrie aus NGOs und Regierungsorganisationen zur Global Battery Alliance zusammengeschlossen Sie ist auf dem Weg eine eishygenstaumlndige NonshyProfitshyOrganisation zu werden Eines ihrer Flaggschiffprojekte ist die Entwicklung eines Batteriepasses ein digitaler Zwilling einer jeden Batterie Der Batteriepass soll einen sicheren und diskriminierungsfreien Datenausshy

133 Ingenieurde 2019

134 BMW 2020a

135 Volkswagen 2019a

136 Kunde 2019

137 Polestar 2021

138 Roman 2021

139 Randall 2021


tausch zwischen Beteiligten in der Batteriewertschoumlpfungsshykette ermoumlglichen und gleichzeitig die notwendige Transshyparenz fuumlr oumlffentliche und private Einrichtungen schaffen Ziel ist es die Transparenz in der Lieferkette zu erhoumlhen die sichere Ruumlckverfolgbarkeit von Rohstoffen zu gewaumlhrleisten und Daten auf wirtschaftlicher sozialer und oumlkologischer Ebene einheitlich zu erheben140

Der Batteriepass soll wesentliche Informationen uumlber die Nachhaltigkeit und Performance der Batterie zusammenshyfuumlhren und so den Nutzerinnen von Batterien verlaumlssliche Informationen liefern Auch Werkstaumltten Wiederverkaumlufer SecondshyLifeshyAnwender und Recycler sollen vom Batteriepass profitieren koumlnnen damit diese in die Lage versetzt werden Geschaumlftsentscheidungen fundiert treffen zu koumlnnen So koumlnnen Daten zur Batteriehistorie des StateshyofshyHealth und der Batteriechemie bzw der Zusammensetzung der Batteshyrie genutzt werden um verlaumlsslich die verbleibende Lebensshydauer oder den Restwert einer Batterie ermitteln bzw die Wirtschaftlichkeit fuumlr SecondshyLifeshyAnwendungen abzuschaumltshyzen zu koumlnnen Der Batteriepass hat deshalb das Potenzial das Vertrauen in die Batterierohstoffe zu erhoumlhen legislative

Was ist ein digitaler Batteriepass

Das Konzept Batteriepass sieht die Erzeugung eines dishygitalen Zwillings fuumlr jede Batterie vor In diesem werden (uumlberpruumlfbar und faumllschungssicher) Information zur Mashyterialprovenienz zur BatterieshyPerformance zum CO2shyFuszligabdruck und ggf weiteren Umweltindikatoren zushysammengefuumlhrt Anwenderinnen der Batterien stehen diese Informationen zur Verfuumlgung die dabei unterstuumltshyzen fundierte Geschaumlftsentscheidungen zu treffen Im neuen Vorschlag zur EUshyBatterieverordnung wird ein Batteriepass verpflichtend fuumlr Batterien mit einer Enershygie von uumlber 2 kWh gefordert


Vorgaben zu erfuumlllen (z B die Einfuumlhrung eines Batteriepasshyses wie es im Entwurf der EUshyBatterieverordnung vorgeseshyhen ist) und gleichzeitig zirkulaumlre Geschaumlftsmodelle zu katashylysieren

242 Neue legislative Initiativen schaffen einen Rahmen fuumlr mehr Transparenz und Nachhaltigkeit bei der Beschaffung von Batterierohstoffen

Technische Innovationen und Nachhaltigkeitsstandards mindern die Auswirkungen der RohstoffgewinnungDie Rohstoffgewinnung fuumlr die Batteriezellfertigung erfolgt zum Groszligteil auszligerhalb Europas haumlufig in Laumlndern mit niedrigeren Umweltshy und Sozialstandards und damit fernshyab der Reichweite von regulatorischen Auflagen europaumlishyscher Laumlnder Die Lieferketten bei Rohstoffen sind teilweise intransparent und entziehen sich haumlufig dem Einfluss der Endabnehmerinnen Deutschland ist als hochentwickelte Industrieshy und Exportnation auf eine sichere und nachhaltige Rohstoffversorgung angewiesen Gleichzeitig ist die oumlffentlishyche Wahrnehmung der Batterierohstoffe gepraumlgt von Menshyschenrechtsverletzung Umweltverschmutzung und Konshyflikten um Ressourcen Sehr haumlufig im Fokus stehen dabei Kobalt141 im Zusammenhang mit Menschenrechtsverletzunshygen (vgl Anhang 411) Lithium142 im Zusammenhang mit hohem Wasserverbrauch (vgl Anhang 412) und Graphit143

141 Frankel 2016

142 Frankel amp Whoriskey 2016

143 Whoriskey 2016

144 Spiegel 2020

145 Board 2017

im Zusammenhang mit Umweltverschmutzung (vgl Anhang 413) Aber auch Umweltkatastrophen im Zusammenhang mit der Nickelshy144 oder Kupferproduktion145 beeintraumlchtigen das Image der Batterien

Die oumlkologischen sozialen und oumlkonomischen Herausfordeshyrungen infolge des Bedarfs an Batterierohstoffen sind komshyplex und beduumlrfen einer spezifischen Betrachtung

KobaltEin groszliger Teil der Kobaltfoumlrderung (etwa 70 ) findet in der Demokratischen Republik Kongo statt wo es vorwiegend als Nebenprodukt in den Kupferminen gewonnen wird Zwar erfolgt der Abbau zumeist in groszligen industriellen Minen mit etwa 10 der globalen Kobaltfoumlrderung wird jedoch ein nicht unerheblicher Teil im Kleinbergbau (bdquoartisanal miningldquo) gefoumlrdert Der hohe Kobaltpreis die oberflaumlchennahe Lage der kobalthaltigen Erze sowie fehlende alternative Verdienstshymoumlglichkeiten der lokalen Bevoumllkerung machen diese Form von Bergbau fuumlr vielen Menschen in Zentralafrika attraktiv Dabei handelt es sich nicht immer um illegale Minen Der Kleinbergbau ist im kongolesischen Gesetz verankert und spezielle Gebiete sind eigens hierfuumlr ausgewiesen Die Arbeishyten werden dort meist mit einfachsten Werkzeugen durchgeshyfuumlhrt Es gibt auch Berichte uumlber Kinderarbeit Zwangsarbeit und desolaten Arbeitsschutz Kobalt zu vermeiden welches unter diesen Umstaumlnden gewonnen wird ist allerdings unter aktuellen Bedingungen nicht einfach moumlglich Die gefoumlrdershyten Erze werden zumeist von Zwischenhaumlndlern aufgekauft und in Kobaltschmelzen zusammen mit Erzen aus anderen Minen weiterverarbeitet was eine Ruumlckverfolgbarkeit der Erze oftmals unmoumlglich macht

Um Reputationsrisiken zu minimieren den Zugang zu wertshyvollen Rohstoffen zu sichern und den starken Preisschwanshykungen auf dem Weltmarkt nicht direkt ausgesetzt zu sein haben viele Zellproduzenten und Automobilhersteller Maszligshynahmen zur Loumlsung der vielschichtigen Herausforderungen beim Kobalt gestartet Zahlreiche OEMs haben Liefervertraumlshyge mit groszligen Bergbaukonzernen abgeschlossen um zu vershyhindern dass Kobalt aus nicht zertifizierten Quellen in die

Die Gewinnung von Rohstoffen fuumlr die Batteriezellshyfertigung erfolgt zum Groszligteil auszligerhalb Europas oft in Laumlndern mit niedrigeren Umwelt- und Sozial-standards infolge dessen haumlufig oumlkologische soziale und oumlkonomische Herausforderungen bestehen Zahlreiche legislative Maszlignahmen und Initiativen

seitens der abnehmenden Industrie zielen auf einen nachhaltigen Abbau von Rostoffen ab Gesetze und Verordnungen staumlrken die Sorgfalts-

pflicht wodurch Rechtsklarheit geschaffen und die Einhaltung von Menschenrechten durch Unternehshymen gestaumlrkt wird


Lieferketten des Konzerns kommt und um den Zugang zu zershytifizierten Rohstoffen langfristig zu sichern146 147

Im Auftrag einer privaten Initiative von BASF BMW und Samsung fuumlhrt die Deutsche Gesellschaft fuumlr Internatioshynale Zusammenarbeit (GIZ) das Pilotvorhaben bdquoCobalt for Developmentldquo durch mit dem Ziel die Arbeitsshy und Lebensshybedingungen der Menschen im Kleinbergbau nachhaltig zu verbessern148 VW ist dieser Initiative beigetreten und konzishypiert in Zusammenarbeit mit der Responsible Minerals Initishyative (RMI) ein Zertifizierungssystem fuumlr Kobaltschmelzen149

Der Daimler Konzern arbeitet zusammen mit RCS Global daran den branchenweit anerkannten Bergbaustanshydard bdquo Standard for Responsible Miningldquo der Initiative for Responsible Mining Assurance (IRMA) zu einem Schluumlsselshykriterium fuumlr Lieferantenentscheidungen und shyvertraumlge in Rohstofflieferketten zu machen150

Tesla veroumlffentlicht jaumlhrlich ein bdquoConflict Mineral Report Template (CMRT)ldquo in dem die ergriffenen Anstrengungen dargelegt werden Menschenrechtsverletzungen entlang der Lieferkette der 3TG151 Konfliktmineralien Gold Zinn Wolfshyram Tantal sowie Kobalt zu vermeiden152 Diese Veroumlffentshylichung ist eine regulatorische Auflage aus dem DoddshyFrankshyAct fuumlr an USshyBoumlrsen gelistete Unternehmen

LithiumDie weltweit groumlszligten bekannten Lithiumreserven befinden sich in einer Hochebene bekannt als bdquoLithium Triangleldquo welshyche sich uumlber Chile Argentinien und Bolivien erstreckt Dashybei handelt es sich in der Regel um lithiumhaltige Sole im Untergrund

146 Johannsen 2020

147 BMW 2020b

148 Volkswagen 2020b


150 Daimler 2021

151 3TG steht fuumlr die Mineralien engl Tin Tungsten Tantal Gold

152 Tesla 2020

153 Boddenberg 2020

154 Goumltze 2019

155 Buumlrof 2019

Fuumlr die Lithiumproduktion wird diese Sole an die Oberflaumlche gepumpt In riesigen Verdunstungsbecken wird das Wasser verdampft und die geloumlsten Mineralien schrittweise ausgeshyfaumlllt Da dem Untergrund dabei groszlige Mengen Sole entnomshymen werden besteht die Befuumlrchtung dass Suumlszligwasser aus umliegenden Gegenden nachlaumluft und den Grundwassershyspiegel der umliegenden Gemeinden folgenreich absenkt Das gefaumlhrdet die Lebensgrundlage vieler Menschen in dieshyser Gegend die stark von der Landwirtschaft dem Tourismus sowie der Salzernte in den Wuumlsten abhaumlngig sind Gleichzeishytig benoumltigt die Lithiumproduktion nur wenige Arbeitskraumlfte weshalb die lokale Bevoumllkerung nicht durch zunehmende Beschaumlftigung teilhat Die lokalen Gemeinden profitieren in der Regel wenig von der staumlrker werdenden Lithiumnachfrashyge153 154

Aufgrund der stetig steigenden weltweiten Lithiumnachfrage und dem schnell wachsenden Weltmarktanteil Australiens hat die chilenische Regierung zwischen 2016 und 2018 die Vertraumlge fuumlr den Lithiumabbau neu verhandelt Demnach soll der Export von Lithiumcarbonat von 80417 Tonnen im Jahr 2017 auf 300000 Tonnen steigen155 In den neuen Vershytraumlgen zwischen Regierung und Lithiumproduzenten wurde vereinbart verstaumlrkt neue wassersparende Technologien einzusetzen wie z B die Wasserruumlckgewinnung durch Konshydensation des verdunsteten Wassers das Zuruumlckpumpen der Sole nach der Lithiumgewinnung sowie Membrantechshynologien zur direkten Abscheidung von Lithium aus der Sole

Gleichzeitig erhoumlhen auch Abnehmer den Druck auf die Lithishyumproduzenten So hat beispielsweise BMW angekuumlndigt einen Vertrag mit Livent fuumlr nachhaltig produziertes Lithium abzuschlieszligen Diese Firma nutzt ein Verfahren fuumlr die Lithishyumgewinnung bei der die Sole nach der Lithiumtrennung wieder direkt in den Untergrund zuruumlckgepumpt wird Dashy


durch soll ein Absinken des Grundwasserspiegels vermieden werden156

Auch in Deutschland gibt es Lithiumvorkommen So befinden sich im Rheingraben im Suumldwesten von Deutschland groumlszligere Lithiumvorkommen in Form von ThermalwasserSole Ersshyte Schaumltzungen gehen davon aus dass theoretisch genug Lithium fuumlr 400 Mio Elektroautos im Boden lagert157 Ein Pilotprojekt am GeothermieshyKraftwerk Bruchsal soll zeigen ob hier Lithium wirtschaftlich gewonnen werden kann Etwa 800 Tonnen Lithium pro Jahr koumlnnten als Nebenprodukt des GeothermieshyKraftwerks gewonnen werden158 Um Rechtsunshysicherheiten beim Abbau dieser Ressourcen zu beseitigen wurde 2021 die Neufassung des deutschen Berggesetzes beschlossen Durch die Aumlnderung gilt jetzt auch Lithium in Form von Sole als bergfreier Bodenschatz159 Zuvor war ausshyschlieszliglich Lithiumerz im Gesetzestext erwaumlhnt160

In Serbien arbeitet der Bergbaukonzern Rio Tinto an der Erschlieszligung eines groszligen Lithiumvorkommens Das Untershynehmen entdeckte im Jahr 2004 in der Region Jadar ein bis dato unbekanntes NatriumshyLithiumshyBorshySilikatshyHydroxidshyMishyneral (LiNaSiB3O7(OH)) welches den Namen bdquoJadaritldquo traumlgt (nach der serbischen Region) Dieses Mineral soll laut ersten Erkenntnissen als eine geeignete Quelle fuumlr hochreines Lishythiumcarbonat im bdquobattery gradeldquo (gt 995 Li2CO3) dienen Borate (Verwendung fuumlr Glasfasern Keramiken etc) und Nashytriumsulfat (u a Arzneimittel) fallen als Nebenprodukte an Die Mineralressourcen in der JadarshyRegion belaufen sich auf 136 Mio Tonnen aumlquivalent zu 25 Mio Tonnen an Lithiumshycarbonat (Li2CO3) beziehungsweise 21 Mio Tonnen Boraten (B2O3) Dies entspraumlche einer jaumlhrlichen Produktion von Lishythiumcarbonat von 55000 Tonnen ndash zum Vergleich sollten im Salar de Uyuni Projekt (ACI Systems)161 35000 Tonnen Lithiumsalz jaumlhrlich abgebaut werden Bei geschaumltzten Lishythiumreserven von 17 Mio Tonnen ist die JadarshyRegion ein

156 Benny 2021

157 Witsch 2021

158 KIT 2020

159 Bergfreiheit bedeutet die Freiheit jedes Bergbauwilligen bergfreie Bodenschaumltze aufzusuchen unabhaumlngig von der Tatsache ob ihm der Grund und BodengehoumlrtBergfreiemineralischeRohstoffegehenmitderErschlieszligungderLagerstaumltteundderenAbbauindasEigentumdesdazuBerechtigtenuumlber Der gesamte Vorgang wird durch Gesetzte geregelt und untersteht staatlicher Aufsicht

160 Deutscher Bundestag 2021a

161 Am 01052021 hat die bolivianische Regierung die LithiumshyFoumlrderkonzessionen fuumlr den Salar de Uyuni neu ausgeschrieben (Greis 2021)

162 RioTinto 2021


wichtiger strategischer Standort fuumlr den kritischen Rohstoff Lithium auf dem europaumlischen Kontinent um die Rohstoffshyabhaumlngigkeit insbesondere von politisch instabilen Regionen zu minimieren 162

GraphitDer uumlberwiegende Teil der weltweiten Graphitproduktion aus natuumlrlichen Graphitvorkommen findet in Laumlndern mit vergleichsweise niedrigen Umweltstandards statt China ist einer der groumlszligten Produzenten von natuumlrlichem wie auch synthetischem Graphit Insbesondere die Produktion von natuumlrlichem Graphit kann schwerwiegende Umweltauswirshykungen haben wenn grundlegende Arbeitsshy und Umweltshyschutzauflagen missachtet werden Graphit ist zwar ungifshytig allerdings koumlnnen verfahrensbedingte Staubbelastung sowohl im direkten Arbeitsumfeld als auch in umliegenden Siedlungen zu gesundheitlichen Problemen fuumlhren Zudem werden zur Aufreinigung des Graphits zum Teil anorganische Saumluren verwendet Werden diese nicht ausreichend von der Umwelt abgeschirmt koumlnnen diese das Grundwasser belasshyten163

Eine Alternative stellt der Einsatz von kuumlnstlichem Graphit dar Dieser wird durch Erhitzen von Kohle und Teerruumlckstaumlnshyden bei hohen Temperaturen und langen Prozesszeiten ershyzeugt Dadurch werden die Umwelteinwirkungen durch den zumeist oberirdisch abgebauten Graphit und dessen Aufreishynigung vermieden Auszligerdem wird die Produktion dadurch vom Erzvorkommen entkoppelt und kann prinzipiell uumlberall auf der Welt aufgebaut werden Der Einsatz nachwachsenshyder Rohstoffe als Kohlenstoffquelle wird derzeit erforscht Der CO2shyFuszligabdruck der Produktion haumlngt dabei maszliggebshylich vom eingesetzten Energiemix ab Die fuumlr Batterien vershywendeten Graphitsorten unterscheiden sich hinsichtlich Performance Preis und Qualitaumltsshy(Schwankungen) Im Jahr 2018 lag der Marktanteil von kuumlnstlichem Graphit in Lithiumshy


IonenshyBatterien bei etwa 50 164 (siehe auch Rohstoffsteckshybriefe im Anhang)

Die rechtliche Verankerung von Sorgfaltspflichten schafft Rechtsklarheit und staumlrken die Einhaltung von MenschenrechtenDeutschland ist mit einem Importvolumen von 1104 Mrd Euro nach den USA und China eines der groumlszligten Importshylaumlnder der Welt und kann damit einen erheblichen Einfluss auf die weltweiten Lieferketten ausuumlben Bisher war es den Unternehmen in Deutschland freigestellt Menschenrechtsshyverletzungen in ihren Lieferketten zu analysieren und Maszligshynahmen einzuleiten um die Leitprinzipien der UN fuumlr Wirtshyschaft und Menschenrechte umzusetzen Eine Umfrage des Nationalen Aktionsplans Wirtschaft und Menschenrechte Mitte 2020 zeigte dass lediglich 22 der befragten Untershynehmen (mit mehr als 500 Mitarbeitern) die Anforderungen erfuumlllen165

Um die Sorgfaltspflicht gesetzlich zu regeln hat das Bundesshykabinett am 03032021 den Entwurf eines bdquoGesetzes uumlber die unternehmerischen Sorgfaltspflichten in Lieferkettenldquo166 verabschiedet der am 11062021 vom Deutschen Bundesshytag als so genanntes bdquoLieferkettensorgfaltspflichtengesetz ndash LkSGldquo angenommen und dadurch am 1 Januar 2023 in Kraft treten wird167 Ziel des Gesetzes ist es dass in Deutschland ansaumlssige Unternehmen durch eine Sorgfaltspflicht fuumlr die Einhaltung international anerkannter Menschenrechte in den Lieferketten verantwortlich sind Die Verantwortung erstreckt sich dabei auf die gesamte Lieferkette wobei der Grad der Verantwortung in der Lieferkette nach dem Grad der Einflussmoumlglichkeit abgestuft ist Die Elemente der Sorgshyfalt gelten dementsprechend fuumlr das Unternehmen selbst sowie fuumlr seine unmittelbaren Zulieferer Menschenrechtsshyrisiken bei mittelbaren Zulieferern muumlssen dagegen erst analysiert und adressiert werden wenn das Unternehmen Kenntnis daruumlber erlangt

164 Whiteside amp FinnshyFoley 2019 Whiteside amp FinnshyFoley 2019

165InitiativeLieferkettengesetz2020

166 BMWi 2021b

167 Deutscher Bundestag 2021b


Das nationale Sorgfaltspflichtengesetz soll ab 2023 zunaumlchst nur fuumlr groszlige Unternehmen mit mehr als 3000 Beschaumlftigshyten in Deutschland gelten und ab 2024 auf Unternehmen mit mehr als 1000 Beschaumlftigten ausgeweitet werden Ershyfasst werden Menschenrechtsverletzungen und Umweltrishysiken sofern diese zu Menschenrechtsverletzungen fuumlhren sowie Gesundheitsshy und Umweltgefahren durch Quecksilshyber und langlebige organische Schadstoffe die Bestandteil zweier internationaler Abkommen sind Mit der Kontrolle und Durchsetzung soll das Bundesamt fuumlr Ausfuhrkontrolle (BAFA) beauftragt werden Bei Verstoumlszligen koumlnnen Buszligshy und Zwangsgelder verhaumlngt werden Bei schweren Verstoumlszligen ist der Ausschluss von oumlffentlichen Auftraumlgen moumlglich

Der Vorschlag zur neuen EU Batterieverordnung adressiert die Sorgfaltspflicht von Unternehmen in der BatterielieferketteDie von der EU vorgeschlagene neue Batterieverordnung adressiert auch die Sorgfaltspflicht In dem Entwurf sind Anforderungen an das Inverkehrbringen von Batterien festshygehalten die Menschenrechtsverletzungen und negativen Umwelteinfluumlssen entgegenwirken sowie die Versorgung mit wertvollen Rohstoffen sicherstellen sollen168 Es ist u a vorgesehen eine verpflichtenden DueshyDiligenceshyPruumlfung (Sorgfaltspflicht) fuumlr Rohmaterialien in Industrieshy und Fahrshyzeugbatterien einzufuumlhren In der Verordnung heiszligt es dass diese Pruumlfung grundsaumltzlich eine Uumlberpruumlfung durch Dritte uumlber benannte Stellen erfordern wird Zudem wird darauf verwiesen dass bereits zahlreiche freiwillige Initiativen wie z B Responsible Mining Assurance (IRMA) Responsible Minerals Initiative (RMI) und Cobalt Industry Responsible Assessment Framework (CIRAF) existieren Freiwillige Bemuumlshyhungen stellen jedoch moumlglicherweise nicht sicher dass alle Wirtschaftsteilnehmer die Batterien auf den Markt bringen dieselben Mindestvorschriften einhalten Deshalb verlangt Artikel 39 zusammen mit Anhang X dass Sorgfaltspflichten fuumlr wieder aufladbare Industriebatterien und Batterien fuumlr Elektrofahrzeuge verpflichtend festgelegt werden


Fuumlr die Umsetzung der Sorgfaltspflicht wird auf internatioshynale anerkannte Standards verwiesen wie zum Beispiel die zehn Prinzipien des UN Global Compact169 die UNEP Richtshylinien fuumlr ein soziales Life Cycle Assessment of Products170 den OECDshyLeitfaden zur Erfuumlllung der Sorgfaltspflicht fuumlr vershyantwortungsvolles unternehmerisches Handeln171 bzw den OECDshyLeitfaden fuumlr die Erfuumlllung der Sorgfaltspflicht zur Foumlrshyderung verantwortungsvoller Lieferketten fuumlr Minerale aus Konfliktshy und Hochrisikogebieten172

Die Sorgfaltspflicht in der Lieferkette soll die am weitesten verbreiteten sozialen und oumlkologischen Risikokategorien beruumlcksichtigen Dies betrifft die gegenwaumlrtigen und vorshyhersehbaren Auswirkungen auf allgemeine Menschenrechshyte die menschliche Gesundheit das Recht auf Gesundheit die Sicherheit am Arbeitsplatz die Auswirkungen auf die Umwelt die Wassernutzung den Bodenschutz die Luftvershyschmutzung die Artenvielfalt sowie das Leben in der Geshymeinschaft

Daruumlber hinaus sollen verpflichtende Mindestquoten fuumlr das Einsammeln der Batterien die Ruumlckgewinnungsquoten beim Recycling sowie den Rezyklatanteil in neuen Batterien eingeshyfuumlhrt werden um die Abhaumlngigkeit von primaumlren Rohstoffshyimporten mit negativen Umweltauswirkungen zu reduzieren

Der Vorschlag adressiert somit sehr weitreichende Themen der Nachhaltigkeit in Bezug auf Rohstoffe und Kreislauffuumlhshyrung Da der Zugang zum EU Binnenmarkt an die Umset-zung der Verordnung geknuumlpft ist hat die EU hier ein sehr starkes Instrument geschaffen die Batterie- sowie ihre Zu-lieferindustrie nachhaltig zu veraumlndern

Unterstuumltzen sollen dabei neue ITshyTechnologien wie ein elekshytronisches Austauschsystem die mehr Transparenz schaffen und den elektronischen Austausch von Daten uumlber Batterien erleichtern Die EU moumlchte bis zum 1 Januar 2026 ein solshyches System implementieren Artikel 65 fordert die Einfuumlhshyrung einer bdquoelektronischen Akteldquo (eines Batteriepasses) die mit dem elektronischen Austauschsystem der EU verknuumlpft ist Diese Anforderungen sollen fuumlr alle in den Verkehr geshy

169 UN Global Compact 2021

170 UN Environment Programme 2009

171 OECD 2018

172 OECD 2019


brachten Industrieshy und Traktionsbatterien (gt2 kWh) ab dem Jahr 2026 gelten Ziel ist es die Verbraucherinnen und Endnutzerinnen besser zu informieren und eine Marktvershyschiebung hin zu umweltfreundlicheren Batterien zu foumlrdern Zusaumltzlich sollen Wirtschaftsakteure im Bereich SecondshyLife und Recycling befaumlhigt werden fundierte Geschaumlftsentscheishydungen zu treffen Nach dem Willen der EUshyKommission soll ein Batteriepass verpflichtend fuumlr Industrieshy und Traktionsshybatterien eingefuumlhrt werden173

25 Wirtschaftlichkeit

251 Der nutzer- und produktionsseitige Kostenvergleich spricht immer deutlicher fuumlr batterieelektrische Fahrzeuge Ein weiterer Aspekt der Nachhaltigkeit in der Batterie(zell)fertigung sind die Kosten von Batteriezellen bzw shysystemen Lange Zeit waren (bzw galten) batterieelektrische Fahrzeuge teurer als vergleichbare Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor Aber stimmt das bzw diese Annahme uumlberhaupt noch Um dies zu klaumlren sollten bei einem entsprechenden Kostenvershygleich stets zwei Aspekte betrachtet werden (1) die nutzer-seitigen Kosten also die bdquototal costs of ownershipldquo (TCO) und (2) die herstellerseitigen Kosten

Bereits heute weisen zahlreiche Elektrofahrzeuge guumlnstigere nutzerseitige (TCO-)Kosten als vergleichshybare Verbrenner(shybasierte) Pkw auf Bereits zwischen 2022 und 2024 koumlnnte die Kosten-

paritaumlt von EshyPkw mit konventionellen Pkw hinsichtshylich Anschaffungspreis erreichen werden Bereits jetzt sorgen Kaufpraumlmien teilweise fuumlr guumlns-

tigere Anschaffungskosten von Elektrofahrzeugen im Vergleich zu Verbrennern Die Batteriepackkosten werden sich bis 2030 vorshy

aussichtlich um weitere bis zu 60thinsp gegenuumlber dem Niveau von 2020 verringern


Betrachtet man die nutzerseitigen Gesamtkosten (TCO) von Elektrofahrzeugen also ein Abrechnungsverfahren das alle anfallenden Kosten der Investition und nicht nur die Anschafshyfungskosten beruumlcksichtigt sondern daruumlber hinaus alle Asshypekte der spaumlteren Nutzung (Energiekosten Reparatur und Wartung) zeigt sich dass bereits heute zahlreiche Elektroshyfahrzeuge guumlnstigere TCO als vergleichbare Pkw mit Verbrenshynungsmotor aufweisen

Elektrofahrzeuge sind in der Anschaffung derzeit noch teurer als Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor aber die Kostenparitaumlt ist in SichtNimmt man zunaumlchst nur die reinen Anschaffungskosten in den Blick dann wird deutlich dass die derzeitigen Listenpreishyse fuumlr batterieelektrische Fahrzeuge meist noch erkennbar uumlber denen vergleichbarer Verbrenner liegen Hauptgruumlnde hierfuumlr sind die noch houmlheren Produktionskosten die vorshywiegend auf die Batterieherstellung zuruumlckzufuumlhren sind

Aktuelle Analysen prognostizieren jedoch dass hinsichtlich des Anschaffungspreises eine Kostenparitaumlt zwischen Elekshytrofahrzeugen und vergleichbaren konventionellen Pkw beshyreits zwischen 2022 und 2024 erreichbar wird Ursaumlchlich dashyfuumlr sind der beschleunigte Markthochlauf von EshyFahrzeugen und die damit verbundenen Lernshy und Skaleneffekte in der Batteriezellproduktion174

Kaufpraumlmien sorgen derzeit teilweise schon fuumlr guumlnstigere Anschaffungskosten von Elektrofahrzeugen im Vergleich zu VerbrennernIn Deutschland wurde im Juni 2020 im Zuge des coronabeshydingt aufgelegten Konjunkturpaketes der Bundesregierung die Praumlmie fuumlr Kaumluferinnen eines Elektroautos (der sog bdquoUmweltbonusldquo) bis Ende 2021 auf bis zu 9000 Euro erhoumlht Dadurch konnte die Preisdifferenz zwischen Elektroautos und Verbrennern nicht nur signifikant reduziert werden sondern

174 Thielmann et al 2020

175 Verivox 2020

176 ADAC 2021d

177AlsGrundlagederBerechnungenwurde(ua)voneinerdurchschnittlichenHaltedauervon5JahrenmiteinerJahresfahrleistungvon15000KilomeshyternausgegangenZudemwurdenalsKraftstoffpreisefuumlrNormalSuper128eurofuumlrSuperPlus136eurofuumlrDiesel110eurojeLiter036eurokWhinBezugaufStrom95eurojekgWasserstoffdurchschnittlicheStandardtarifefuumlrKFZ-Versicherungen(HaftpflichtundVollkasko)aktuelleKFZ-Steuernsowiedieaktuellen Kaufpraumlmien fuumlr Elektrofahrzeuge und PlugshyInshyHybride zugrunde gelegt (ADAC 2021e)

178DabeiwurdenderHyundaiIONIQElektroTrendmitdemHyundaii3014T-GDITrendDCTverglichenwobeialsKostenfaktorenderAnschaffungspreisdieLadeinfrastrukturfuumlrdasElektrofahrzeugFoumlrderungenundSteuerverguumlnstigungenderVerbrauchdieKFZ-SteuerdieFahrzeugversicherungWarshytungServiceundVerschleiszligteilesowiederRestwertmitindenVergleicheingingenInsgesamtschnittdabeidieElektrovariantebzglTCOleichtbesserals der Benziner ab (The Mobility House 2020)

hat teilweise dazu gefuumlhrt dass manche Elektrofahrzeuge dadurch guumlnstigere Anschaffungskosten als vergleichbare Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor aufweisen175 So kostete im Fruumlhjahr 2021 z B die Grundversion des VW ID3 abzuumlgshylich des erhoumlhten Umweltbonus bereits weniger als ein vershygleichbarer VW Golf mit Benzinshy oder Dieselmotor 176

Die Beruumlcksichtigung saumlmtlicher Aufwendungen ist fuumlr einen echten Kostenvergleich noumltigUm jedoch zu einer moumlglichst umfassenden Einschaumltzung der nutzerseitigen Kosten zu kommen werden bei einer TCOshyBetrachtung neben den Anschaffungskosten saumlmtliche Aufwendungen mit in die Kalkulation einbezogen die bei der Nutzung anfallen Dies beinhaltet insbesondere

Kosten fuumlr Versicherung KfzshySteuer Ausgaben fuumlr Wartung und Reparaturen Reifenverschleiszlig Kraftstoff Stromkosten und eine Pauschale fuumlr die Wagenwaumlsche Wagenpflege

Ein erheblicher Teil wird zudem durch den Wertverlust beshystimmt d h die Summe die fuumlr die Anschaffung eines Fahrzeuges ausgegeben wurde abzuumlglich eines durchshyschnittlichen Restwertes des Pkw Hierzu gibt es zahlreiche Untersuchungen So hat etwa der ADAC im Juli 2020 eishynen entsprechenden Vergleich vorgenommen Im Ergebnis schnitten die meisten der analysierten Elektrofahrzeuge (auch Hybride) guumlnstiger hinsichtlich der nutzerseitigen Kosshyten ab als vergleichbare Benziner oder Dieselfahrzeuge177 Eine Gegenuumlberstellung der TCO von The Mobility House von zwei vergleichbaren Fahrzeugmodellen eines Herstellers einmal als Elektrofahrzeug und einmal als Benziner fuumlhrte zu aumlhnlichen Resultaten178 Dies zeigt auch die Gegenuumlberstelshy


lung der laufenden Kosten des Elektrofahrzeugs ID3 von VW mit einem Vergleichsverbrenner in Abbildung 8

Die Produktion von Elektrofahrzeugen weist ein hohes Kostensenkungspotenzial aufAuch wenn die TCO von Elektrofahrzeugen vielfach schon geringer sind als bei einem vergleichbaren Fahrzeug mit Verbrennungsmotor so ist die stetige Reduzierung der pro-duktionsseitigen Kosten ein wichtiger Schritt hin zu einem nachhaltigen Kostenvorteil von Elektrofahrzeugen ndash zumal die staatliche Bezuschussung des Anschaffungspreises uumlber den sog Umweltbonus nicht dauerhaft gewaumlhrt werden wird

Die herstellershy bzw produktionsseitigen Kosten bieten insshybesondere in Bezug auf die Batterie die derzeit mit etwa 20shy30 der Gesamtkosten eines EV eine der groumlszligten Kosshytenpositionen ist ein deutliches Reduzierungspotenzial Laut

179LautBNEFlagderAnteildesBatteriepacksimJahr2020nochbeirund21derGesamtkosteneinesElektrofahrzeugs(BNEF2020)LautLutseyampNicholas (2019) lag dieser Anteil im Jahr 2017 bei rund 30 und wurde fuumlr 2025 bei ebenfalls 30 veranschlagt


181 Koumlllner 2019

Prognosen werden die Batteriepackkosten zwischen 2020 und 2023 von 137 USDkWh auf 101 USDkWh und bis 2030 voraussichtlich bis auf 56shy58 USDkWh sinken (siehe Abbilshydung 9)179 Gruumlnde hierfuumlr sind neben Skaleneffekten infolge einer entsprechend steigenden Nachfrage durch den weltshyweiten Hochlauf der Elektromobilitaumlt optimierte Kathodenshy und Anodenmaterialien (und dadurch houmlheren Energiedichshyten) sowie weitere Materialshy und Prozessinnovationen180

In Bezug auf eine oumlkonomisch wie oumlkologisch nachhaltige Batteriezellproduktion streben deutsche und europaumlische Hersteller vermehrt eine Batteriezellproduktion in Europa an Dies resultiert u a daraus dass ein Zukauf von Zellen meist einen Kostennachteil bedeutet kein ZellshyKnowshyhow aufgebaut werden kann und eine Abhaumlngigkeit bezuumlglich Lieshyferterminen und Zellqualitaumlt besteht181 Fuumlr die Produktion vor Ort spricht zudem die gesicherte Nachfrage durch gefesshytigte Lieferbeziehungen raumlumliche Naumlhe zu den Abnehmern

~ 230 euro Monat

Oslash Vergleichsverbrenner ID3

Vergleich der laufenden Kosten pro MonatBeim Volkswagen ID3 sind Einsparungen von 70 euro im Monat moumlglich

VerbrauchStrom ist in der Regel guumlnstiger als Benzin Diesel besonders beim Laden zu Hause(~ 31 ctkWh)

Kfz SteuerEntfaumlllt bei BEV Kfz Steuerbefreiung fuumlr BEV fuumlr die ersten zehn Jahre ab Erstzulassung bis zum Jahr 2030

WartungKein Oumllwechsel bei BEV noumltig Wekstatt-besuche nur noch alle zwei Jahre notwendig unabhaumlngig von der Laufleistung

VerschleiszligOptimale Reichweite nur mit schmalen und rollwiderstandsoptimierten Reifen Diese sind leicht teurer als bei Verbrennern

VersicherungID3 mit niedrigerer Einstufung aufgrund von Design-Maszlignahmen und serienmaumlszligigen Fahrerassistenzsystemen

~ 160 euro Monat

Einsparung von 304 Verbrauch

Wartung

Verschleiszlig

Versicherung

Kfz Steuer

Benziner mit Verbrauch 5 l und Benzinpreis 146 euro je l

Abbildung 8 Vergleich der laufenden Kosten zwischen EshyPkw und Fahrzeug mit Verbrennungsmotor gemaumlszlig Volkswagen 2020c


und OEMs sowie qualifiziertes Personal (vgl Kapitel 261) Wettbewerbsentscheidende Alleinstellungsmerkmale koumlnnshyten kuumlnftig durch houmlhere Energiedichten Schnellladefaumlhigshykeit geringere Kosten und eine nachhaltige Produktion zum Beispiel durch einen verstaumlrkten Einsatz von erneuerbaren Energien geschaffen werden182

Stimuliert wird der Aufbau einer europaumlischen Batteriezellshyfertigung auch durch die derzeitigen Wachstumsprognosen Je nach Studie wird der Anteil von EshyPkw an den globalen Neuzulassungen im Jahr 2030 voraussichtlich zwischen 25 und 75 liegen was eine Batterienachfrage von 1 bis 6 TWh jaumlhrlich bedeutet (siehe dazu auch Abbildung 10)183

Fuumlr eine europaumlische Batteriezellfertigung spricht insbe-sondere dass derzeit rund 40thinsp der Wertschoumlpfung eines Elektroautos auf die Batterie entfallen184 wobei 60 bis 80

182 Koumlllner 2021

183 Koumlllner 2021 Thielmann et al 2020 Thielmann et al 2018


185 ElektroMobilitaumlt NRW 2020

186 Gemaumlszlig einer Studie von Ernst amp Young wird bis 2030 mit bis zu 40 Mio Elektrofahrzeugen (inkl PHEV) in Europa gerechnet (Colle et al 2021) Der EV Outlook der IEA erwartet im Jahr 2030 fuumlr Europa rund 13 Mio jaumlhrliche Neuzulassungen von Elektrofahrzeugen (inkl PHEV) (IEA 2021)

der Wertschoumlpfung am Batteriesystem durch die Zellen beshystimmt wird185

Anfang 2021 lag die jaumlhrliche Produktionskapazitaumlt in Europa bei 30 Gigawattstunden Im Hinblick auf den enorm ansteishygenden Batteriebedarf weist eine Batteriezellenfertigung in Europa ein erhebliches Wertschoumlpfungspotenzial auf Zushydem entstehen logistische und wirtschaftliche Risiken wenn groszlige Volumina fuumlr die Serienproduktion uumlber lange Distanshyzen zugeliefert werden Die Naumlhe zu den Produktionsstandshyorten ist folglich von Vorteil Folgt man den Prognosen des Hochlaufs der Elektromobilitaumlt186 dann decken die aktuell angekuumlndigten Produktionskapazitaumlten fuumlr Batteriezellen in Europa kaum die zukuumlnftigen Marktbedarfe ab Fuumlr die Zushykunft der Elektromobilitaumlt ist daher der Aufshy und Ausbau der Batteriezellfertigung in Europa wirtschaftsshy und industrieposhylitisch von groszliger Bedeutung

Batte

riepa

ckko

sten

($k

Wh)

2022 2024 2026 2028 2030202002018

300

200

250

150

100

50

Berckmans et al 2017 (graphite) Volkswagen 2017General Motors 2015Tesla 2018

Anderman 2018 (pouch)Anderman 2017 (cylindrical)

UBS 2018BNEF 2018Berckmans et al 2017 (silicon)

Ahmed et al 2018

Reduzierung der Batteriepackkosten bis 2030 um bis zu 60

Abbildung9PrognostizierteKostenentwicklungenderBatteriepackkostenbis2030(gemaumlszligLutseyNicholas2019)


Dies zeigt sich insbesondere an den bereits umgesetzten im Aufbau bzw in Planung befindlichen Batteriezellprodukshytionsstandorten in Deutschland und Europa Die aktuellste Marktanalyse der wissenschaftlichen Begleitung zur Foumlrshydermaszlignahme Batteriezellfertigung zeigt dass die jaumlhrliche Produktionskapazitaumlt in Europa im Jahr 2030 voraussichtlich zwischen 697 und 959 GWh erreichen wird und der Anteil aus der Produktion am Standort Deutschland 25 bis 32 ausmachen wird Grundsaumltzlich sind durch einen solch masshysiven Ausshy bzw Aufbau an Produktionskapazitaumlten starke Skaleneffekte sowie eine Verringerung der Produktionskomshyplexitaumlt zu erwarten ndash mit entsprechendem Effekt auf die

Batterieshy und damit auf die Herstellungskosten von Elektroshyfahrzeugen

Neue Zell- und Fertigungstechnologien sowie eine Integration der Zellen in das Fahrzeug werden zu erheblichen Kostensenkungen fuumlhren Der USshyElektroautobauer Tesla kuumlndigte im Herbst 2020 an die Batteriesystemkosten bis ca 20242025 durch Verbesseshyrungen im Zelldesign im Fertigungsprozess der Elektroden und der Fahrzeugintegration um bis zu 56 gegenuumlber dem gegenwaumlrtigen Preisniveau senken zu koumlnnen Damit wuumlrde ein Preiskorridor von rund 50 USDkWh erreicht bei gleichshy

zeitiger Steigerung der Reichweite der Elektrofahrzeuge um

25

50

02010

75

100

2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 205002010

9000

8000

7000

6000

5000

4000

3000

2000

1000

10000

2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050

GWhProzent

D1 (NtNx100)

Szenario D3GWh3 entspricht dabei den Zielen des Pariser Klimaabkommens von 2015 Szenario D2GWh2 fuumlhrt zu einer deutlich schnelleren Ausbreitung der E-Pkw mit einer (nahezu) vollstaumlndigen globalen Durchdringung bereits um 2040 und einer globalen Batterienachfrage von 3 bis 8 TWh zwischen 2030 und 2040 und geht von aumluszligeren Faktoren wie deutlichen politischen Maszlignahmen aus (Gesetzgebung Marktanreize Elektrofahrzeug-Quoten Verbrennerverbote etc) welche auf die Diffusion Einfluss nehmen Szenario D1GWh1 wiederum ergibt sich auf Basis der aktuellsten Verkaufszahlen von BEV und PHEV und beschreibt eine politisch intendierte aber dabei zugleich von OEM mit unterstuumltzte Entwicklung in welcher aus einer zunaumlchst durch Lieferengpaumlsse und beschraumlnktem Angebot gepraumlgten Phase sich zunehmend eine attraktive Elektromobilitaumlt mit breitem Angebot und wachsender Nachfrage entwickelti

i Thielmann et al 2018

D2 (NtNx100) D3 (NtNx100) GWh1 GWh2 GWh3

Prognostizierte Entwicklung der globalen E-Pkw-Neuzulassungen amp LIB-Bedarf bis 2050

Abbildung 10 Abschaumltzungen der globalen EshyPkwshyNeuzulassungen in und sich daraus ergebender LIBshyBedarf in GWh jeweils bis 2050 gemaumlszlig Thielmann et al 2018


bis zu 54 187 Auch VW kuumlndigte im Maumlrz 2021 aumlhnliche Kostensenkungsziele in Bezug auf die Batteriesysteme an die insbesondere durch die geplante Eigenfertigung der Zelshylen durch die Einfuumlhrung einer sog Einheitszelle ab 2023 Optimierung des Zelltyps innovative Produktionsmethoden und das konsequente Recycling der Zellen erreicht werden sollen188

Batterieinnovationen senken nicht nur die Kosten sondern erhoumlhen auch die Nutzungsfreundlichkeit und Akzeptanz von ElektroautosNeben der prognostizierten deutlichen Verringerung der Kosten insbesondere der Batteriezellen tragen technoloshygische Fortschritte auch zu einer Erhoumlhung der Reichweite der Elektrofahrzeuge bei und steigern dadurch deren Nutshyzungsfreundlichkeit So hat etwa Mercedes mit dem EQS dem ersten Modell auf Basis der eigens entwickelten ElekshytroshyPlattform EVA Reichweiten von bis zu 770 Kilometern (gemaumlszlig WLTPshyZyklus) und verkuumlrzte Ladezeiten von rund eishyner halben Stunde fuumlr 80 Batteriekapazitaumlt (bzw 15 Minushyten fuumlr 300 WLTPshyKilometer) angekuumlndigt189 Von aumlhnlichen Reichweiten spricht auch der EshyPkwshyKonstrukteur Lucid hinshysichtlich seines Modells Air das bis zu 832 Kilometer weit mit einer Batterieladung kommen und in nur 20 Minuten Strom fuumlr 300 Meilen (482 Kilometer) uumlber ein 900shyVoltshySystem nachladen koumlnnen soll190

Die dadurch zu erwartende deutlich verbesserte Nutzungsshyfreundlichkeit durch deutlich groumlszligere Reichweiten und kuumlrshyzere Ladedauer duumlrfte sich zudem auch positiv auf die Akshyzeptanz von Elektrofahrzeugen auswirken Die so genannte bdquoReichweitenangstldquo ist meistens aber ohnehin unberechtigt Nur etwas mehr als ein Prozent der PkwshyFahrten ist weiter als 100 Kilometer (auch wenn PkwshyFahrerinnen bei der Kaufentscheidung eines Fahrzeugs haumlufig Erwartungen an die PkwshyNutzung im Fernverkehr miteinbeziehen) Auszligershy

187HinsichtlichZelldesignplantTesladieEinfuumlhrungeinerneuenRundzelle(4680)mitsechsfacherLeistungundfuumlnffacherEnergiemengeimVergleichzueineraktuellenTesla-ZellebeieinemgleichzeitigbeschleunigtenProduktionsprozessDieswiederumsolleinendeutlichhoumlherenJahresausstoszliganZellen ermoumlglichen Auszligerdem wird bzgl der Zellchemie Silizium in der Anode zum Einsatz kommen was die Zellkosten weiter senken soll Bzgl der KathodesollaufKobaltverzichtetwerdenwasebenfallsKosteneinsparensollZudemwurdefuumlr2021derBeginndesfirmeneigenenRecyclingsvonLithium-Ionen-BatterieninNevadaangekuumlndigt(Schaal2020fP32020)


189 Schaal 2021a

190 Schaal 2020g

191 Goumltz 2021

192 Nobis amp Kuhnimhof 2018

dem wird der Reichweitenangst neben der Entwicklung leisshytungsstaumlrkerer und schnellladefaumlhiger Batterien auch durch den Ausbau oumlffentlicher Ladestellen begegnet Eine Million Ladepunkte hat sich die Bundesregierung bis 2030 zum Ziel gesetzt fuumlr dann prognostizierte zehn Millionen EshyAutos in Deutschland Wie viele oumlffentlich zugaumlngliche Ladepunkte zukuumlnftig notwendig sein werden ist nicht sicher da einershyseits schneller werdende Ladevorgaumlnge bedeuten dass an einem Ladepunkt mehr Fahrzeuge pro Tag bedient werden koumlnnen und andererseits ein Groszligteil der Ladevorgaumlnge auch zukuumlnftig zu Hause stattfinden wird Insbesondere da die Kosten fuumlr den Ladenanschluss zu Hause (Wallbox) seishytens der Bundesregierung seit November 2020 mit 900 Euro bezuschusst werden was in vielen Faumlllen den Groszligteil der Kosten fuumlr Kauf und Installation abdeckt Diese Foumlrderung wird seitens der EshyAutoshyFahrerinnen stark nachgefragt Alshylein zwischen Ende November 2020 und Ende Maumlrz 2021 wurden insgesamt 377500 Antraumlge zur Foumlrderung einer prishyvaten Ladestation gestellt191 192


26 Beschaumlftigung

261 Batterie(zell)produktion kompensiert den Beschaumlftigungsruumlckgang in der Automobilwirtschaft

Die Automobilindustrie hat eine hohe Bedeutung fuumlr Wohlstand und Beschaumlftigung in Deutschland befindet sich aber im WandelIm Jahr 2019 erwirtschafteten die Unternehmen der deutshyschen Automobilindustrie einen Umsatz von gut 436 Millishyarden Euro und beschaumlftigten etwa 847600 Personen dishyrekt193 Unter Beruumlcksichtigung der 643000 Beschaumlftigten im sekundaumlren Markt zum Beispiel fuumlr Ersatzteile (Aftermarket) und im Handel sowie der 654000 Beschaumlftigten bei Zulieshyferern anderer Branchen und im Bereich Dienstleistungen beschaumlftigt die Automobilwirtschaft insgesamt 22 Millionen Menschen (etwa sieben Prozent der sozialversicherungsshypflichtigen Arbeitsplaumltze in Deutschland) und ist damit der beschaumlftigungsstaumlrkste Industriezweig des Landes194

193 Falck et al 2021

194 BMWi 2021c

195 BMWi 2020a

196 Winkler amp Mehl 2021

197Statista2021

198 VDA 2021a

Ruumlcklaumlufige Produktionszahlen in Deutschland seit 2016 insbesondere bei Fahrzeugen mit Dieselmotor die derzeitishyge Transformation der Produktion hin zu vernetzten autoshynomen geteilten und elektrischen Fahrzeugen (haumlufig unter dem Akronym CASE zusammengefasst das fuumlr bdquoConnected Autonomous Shared Electricldquo steht) und nicht zuletzt der weltweite Absatzruumlckgang infolge der Covidshy19shyPandemie rufen Umgestaltungen der Arbeitsplaumltze hervor In 2019 wurden in der deutschen Automobilindustrie bereits rund 11000 Arbeitsplaumltze abgebaut (shy13 ) Im Juli 2020 waren 801653 Menschen in der Automobilindustrie beschaumlftigt dies ist ein weiterer Ruumlckgang um 26 (21220 Arbeitsplaumltshyze) innerhalb von nur acht Monaten195

Die Zahl der Beschaumlftigten in der deutschen Automobilwirtschaft wird weiter abnehmenDie Automobilindustrie befindet sich in einem tiefgreifenshyden Transformationsprozess und sah sich bereits vor der Covidshy19shyPandemie mit disruptiven Trends wie Elektromoshybilitaumlt autonomem Fahren hoch automatisierten Fabriken und Shared Mobility konfrontiert Laut Untersuchungen von gapgemini werten Automobilunternehmen neben CASE zushynehmend folgende drei Aspekte als entscheidend fuumlr ihre Zukunft Nachhaltigkeit Kundenzentrierung und intelligente Industrie196 Den Unternehmen ist bewusst dass sie modershyne nachhaltige Fahrzeuge herstellen und sich zeitgleich in einem MobilitaumltsshyOumlkosystem positionieren muumlssen

Seit 2019 stellte die Covidshy19shyPandemie die Automobilinshydustrie vor eine zusaumltzliche Herausforderung Im Jahr 2020 ist der weltweite Absatz von Personenkraftwagen (Pkw) eingebrochen und deren globale Produktion infolge dessen um 17 gesunken197 In Europa gingen die Verkaufszahlen 2020 um etwa 25 zuruumlck Gleichermaszligen nahm auch die Produktion von Pkw in Deutschland ab Mit gut 35 Mio Fahrzeugen lag die Produktion deutscher Hersteller 2020 fuumlr den inlaumlndischen Markt mit 246 unterhalb des Vorjahresshywerts198 Auch beim Export ist mit gut 26 Mio Pkw in 2020 ein Ruumlckgang im Vergleich zum Vorjahr in Houmlhe von 24 zu

Die Automobilindustrie befindet sich in einem tief-greifenden Transformationsprozess und sieht sich mit starken Absatzruumlckgaumlngen infolge der Covidshy19shy Pandemie konfrontiert Insbesondere durch Nachfrageruumlckgaumlnge im heimishy

schen Markt und arbeitsplatzsparende technische Fortschritte in der Herstellung ist mit einer kurzshy und mittelfristigen Abnahme der Zahl der Beschaumlftig-ten in der Automobilwirtschaft in Deutschland zu rechnen Die Transformation der Automobilindustrie fuumlhrt zu

einer Reorganisation der Wertschoumlpfung und zu einer Verschiebung der Bedarfe an Arbeitskraumlften in der Automobilwirtschaft In der Batteriezellfertigung entstehen zahlreiche

neue Arbeitsplaumltze die einen hohen Qualifizierungsshybedarf mit sich bringen


konstatieren Gleichwohl waren die Inlandsshy und Exportproshyduktion deutscher PkwshyHersteller auch vor der Pandemie ruumlcklaumlufig Im Jahr 2019 betrug das Produktionsvolumen etwa 75 (Inland) bzw 79 (Export) von dem im Jahr 2016

Durch den derzeit starken Absatzzuwachs in China erholt sich die Industrie langsam von dem krisenbedingten Absatzshyruumlckgang199 In den kommenden Jahren wird die Nachfrage nach individuellen Mobilitaumltsloumlsungen laut einer aktuellen Analyse von Roland Berger weiter steigen200 Bis 2030 wird erwartet dass das Volumen der weltweit verkauften Pkw und leichten Nutzfahrzeuge um 15 houmlher sein wird als derzeit Hervorgerufen wird dieses Wachstum allerdings vor allem von asiatischen Maumlrkten und hier vor allem von China (+32 ) Sowohl in Deutschland als auch Westeuropa dem wichtigsten Exportmarkt der deutschen Automobilindustrie wird es jedoch zu einem Ruumlckgang der PkwshyNachfrage komshymen201 Trotz der langsamen Erholung lagen die inlaumlndischen Produktionszahlen deutscher PkwshyHersteller auch im ersten Quartal 2021 mit 8 (Inland) und 9 (Export) erneut unter dem Niveau des ersten Quartals des Vorjahres202

Infolge des signifikanten Produktionsruumlckgangs aber insshybesondere auch durch arbeitsplatzsparende technische Fortschritte in der Herstellung ist mit einer kurzshy und mitshytelfristigen Abnahme der Zahl der Beschaumlftigten in der Aushytomobilwirtschaft in Deutschland zu rechnen Durch digishytale Technologien in der Produktion die Automatisierung repetitiver manueller Taumltigkeiten sowie automatisierte und fahrerlose Transportfahrzeuge in der Logistik wird der Beshydarf an Arbeitskraumlften abnehmen Laut einer auf von VW bereitgestellten Daten beruhenden Analyse wird beispielsshyweise der durchschnittliche Bedarf an Mitarbeitenden in der Fahrzeugfertigung (bei VW) allein durch den arbeitsplatzspashyrenden technischen Fortschritt bis zum Jahr 2029 um 12 sinken203 Diese Effizienzsteigerung bei prozessshy und standshyortspezifischen Faktoren ist grundsaumltzlich unabhaumlngig von

199 Manager Magazin 2021

200 Bernhart amp Mogge 2021


202 VDA 2021a

203 Herrmann et al 2020


205Hofstaumltteretal2020

der Antriebstechnologie der zu produzierenden Fahrzeuge laumlsst sich aufgrund der weniger komplexen Prozesse bei der Produktion von BEV jedoch schneller umsetzen

Laumlngerfristig werden zudem Trends wie Shared Mobility und auch fahrerlose Mobilitaumltsangebote zu einem weiteren Ruumlckgang in der Nachfrage nach Pkw und damit zu einer weiteren Abnahme an Arbeitsplaumltzen in der deutschen Autoshymobilwirtschaft fuumlhren204 Laut Hagedorn et al wird die Einshyfuumlhrung automatisierter Fahrfunktionen in Verbindung mit Shared MobilityshyKonzepten sowohl zu einer Veraumlnderung der Nachfrage nach Personenkilometern als auch des Modal Split fuumlhren In allen untersuchten Szenarien kommt es bis 2030 zu einer Verschiebung von im privaten Pkw zuruumlckgelegten Kilometern zu solchen die uumlber SharingshyKonzepte zuruumlckgeshylegt werden Ein Trend im Nutzungsverhalten der ebenfalls von McKinsey erwartet wird Noch vor der COVIDshy19shyKrise aumluszligerten demnach 6 der BabyshyBoomer (geburtenstarke Generation in den Jahren 1945 bis 1965) eine Praumlferenz fuumlr Mietshy und RidesharingshyProdukte In der Generation Y d h derjenigen die im Zeitraum der fruumlhen 1980er bis zu den spaumlten 1990er Jahren geboren wurden liegt der Anteil beshyreits bei 34 205

Die Transformation der Automobilindustrie fuumlhrt zu einer Reorganisation der Wertschoumlpfung und zu einer Aumlnderung der Bedarfe an ArbeitskraumlftenIn der deutschen Automobilindustrie haumlngen aktuell 498 der Arbeitsplaumltze (rund 422100) direkt mit der Produktion von Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor (ICEV) zusammen Das ifoshyInstitut hat basierend auf dem zukuumlnftigen Anteil von emissionsarmen Fahrzeugen an der Gesamtproduktion der notwendig sein wird um die Flottengrenzwerte der EU einzuhalten abgeschaumltzt dass zwischen 147700 (174 ) und 198400 (234 ) Arbeitsplaumltze in der Automobilindushystrie infolge der entsprechenden Abnahme der Produktion von ICEV bis 2030 wegfallen werden (Visualisierung in Abshy


bildung 11)206 Zu der Anzahl an notwendigen Arbeitsplaumltzen fuumlr die Produktion der veranschlagten 35 bis 47 emissionsshyarmen Fahrzeuge werden keine Angaben gemacht

Ein von der Boston Consulting Group durchgefuumlhrter aktuelshyler Vergleich aller Arbeitsschritte der Fahrzeugfertigung zeigt dass die Fertigung von BEV grundsaumltzlich mit etwa 1 wenishyger Arbeitsstunden nur geringfuumlgig weniger Arbeitskraumlfte ershyfordert als die eines vergleichbaren ICEV207 Allerdings erfolgt die Produktion der Batteriezellen und der Leistungselekshytronik derzeit nicht durch die Automobilhersteller sondern durch Zulieferer Infolgedessen fallen auf Seiten der OEM bei der Produktion von BEV etwa 4 weniger Arbeitsstunden an (vgl Abbildung 11) Fuumlr den Fall dass die OEM alle Komshyponenten des Antriebsstrangs und der Leistungselektronik


207 Kuumlpper et al 2020

208 NPM 2020

209 Moumlnnig et al 2018

einschlieszliglich der Batteriezellen selbst produzierten wuumlrden die Arbeitsstunden pro Fahrzeug laut der Untersuchung um 7 Prozentpunkte ansteigen

Um die Beschaumlftigung und den damit verbundenen Wohlshystand zu erhalten muss ein Groszligteil der Wertschoumlpfung bei der Produktion von Fahrzeugen auch weiterhin in Deutschshyland stattfinden Bisher werden zentrale Komponenten der Elektrofahrzeuge wie Batterie(zelle)n groumlszligtenteils imporshytiert208 Waumlre Deutschland in der Lage sowohl den Markt staumlrker mit inlaumlndisch produzierten BEV als auch mit inshylaumlndisch produzierten Traktionsbatteriezellen zu versorshygen koumlnnte durchaus sogar ein positiver Wachstumsshy und Beschaumlftigungseffekt auch in der langen Frist erreicht wershyden209

100

200

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500

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Ruumlckgang in Produktion von ICEVAutomobilindustrie (ges 2019) Zuwachs durch Produktion von EV2030

848

- 198

190

Beschaumlftigungsentwicklung in der deutschen Automobilindustrie

Abbildung11BilanzderBeschaumlftigunginderAutomobilindustrieausgehendvonetwa848TsdBeschaumlftigtenin2019vondenenrund422TsddirektmitderHerstelshylungvonFahrzeugenmitVerbrennungsmotorverbundensind(schraffierterBereich)Ruumlckgangbis2030nachSchaumltzungdesifo-InstitutsdurchSteigerungdesAnteilsvonEVauf47ZunahmeaufBasisderErkenntnisderBostonConsultingGroupdassbeiderProduktionvonBEVderzeitetwa4wenigerArbeitsstundenbeidenOEM anfallen Eigene Darstellung gemaumlszlig Falk et al 2021 und Niese et al 2021


Eine Analyse der moumlglichen Auswirkungen der Elektromoshybilitaumlt auf die Beschaumlftigung in Deutschland durch die NPM unterstreicht den dringenden Handlungsbedarf Sie kommt zu der Schlussfolgerung dass die Auswirkungen auf die Beshyschaumlftigungsstrukturen erheblich ausfallen wenn sich die Wettbewerbslage der deutschen Industrie im Bereich Elekshytromobilitaumlt in den kommenden Jahren nicht verbessert und der Importbedarf fuumlr Batteriezellen und Elektrofahrzeuge mit dem Markthochlauf weiterwaumlchst210

Der Markthochlauf der Elektrofahrzeuge schafft eine Vielzahl an neuen ArbeitsplaumltzenTrotz des coronabedingt starken Ruumlckgangs der Autoverkaumlushyfe in Europa im Jahr 2020 hat sich die Gesamtzahl der in Europa im gleichen Zeitraum verkauften Elektroautos (batshyterieelektrisch BEV und PlugshyinshyHybrid PHEV) mehr als vershydoppelt Nicht zuletzt aufgrund des EU Flottengrenzwerts stieg auch das Angebot an Elektroautos zuletzt deutlich an Laut Herstellerangaben wird sich dieser Trend noch weiter fortsetzen

Durch den Markthochlauf der Elektrofahrzeuge induziert ist die weltweite Nachfrage nach Batterien insbesondere LithishyumshyIonenshyBatterien von uumlber 20 GWh im Jahr 2010 (fast ausshyschlieszliglich fuumlr Verbraucheranwendungen) auf ca 250 GWh im Jahr 2020 gestiegen (uumlber 70 davon fuumlr Elektrofahrshyzeuge) und wird voraussichtlich auf mindestens 2ndash3 TWh im Jahr 2030 steigen211 Die aktuellste Marktanalyse der wisshysenschaftlichen Begleitung der Foumlrdermaszlignahme Batterieshyzellfertigung zeigt dass die jaumlhrliche Produktionskapazitaumlt in Europa im Jahr 2030 zwischen 697 und 959 GWh liegen und der Anteil aus der Produktion am Standort Deutschland 25 bis 32 betragen wird212

210 NPM AG4 2020


212 VDIVDEshyIT tbp

213 World Economic Forum Report 2019

214 NPE 2016

215 JRC 2017


217PlatformEM2020

218 Roland Berger 2018

Laut des Berichts uumlber eine nachhaltige Batteriewertschoumlpshyfungskette erwartet das Weltwirtschaftsforum (WEF) dass bis 2030 weltweit insgesamt 10 Millionen Arbeitsplaumltze in der Batteriewertschoumlpfungskette geschaffen werden213 In verschiedenen Studien wird der direkte Bedarf an Beschaumlfshytigten der aus der Errichtung einer Produktionsanlage mit einer jaumlhrlichen Produktionskapazitaumlt von 32 GWh resultiert auf 2900 und 5800 und etwa 37 bis 75shymal mehr indirekt entlang der Batteriewertschoumlpfungskette geschaumltzt214 215 Umgerechnet ergibt dies 90 bis 180 direkte Arbeitsplaumltze in der Batterieproduktion pro GWh und 350 bis 1400 indirekte Arbeitsplaumltze entlang der Batteriewertschoumlpfungskette Eine vom Fraunhofer ISI durchgefuumlhrte Berechnung ergab maxishymal 90 direkte und uumlber 400 indirekte Arbeitsplaumltze fuumlr eine Produktion geringer Kapazitaumlt Deren Berechnungen fuumlr eine skalierte Batterieproduktion von etwa 1000 GWh (moumlglishyche jaumlhrliche Produktionskapazitaumlt in Europa 2030) ergeben etwa 250 direkte und indirekte (vorgelagerte) Arbeitsplaumltze pro GWh216 Bezogen auf die jaumlhrliche Produktionskapazitaumlt in Europa im Jahr 2030 entstehen demnach etwa 175000 bis 240000 Arbeitsplaumltze

Exemplarisch werden in Europa bis 2030 folgende neue Arshybeitsplaumltze im Bereich der zentralen Komponente Batterie fuumlr BEV entstehen

Etwa 72000 neue Arbeitsplaumltze in der Zellfertigung und Batterieherstellung217 Zahlreiche groszligskalige Zellfabriken sind bereits angekuumlndigt oder im Bau Neue Arbeitsplaumltze in der Aufbereitung von Rohstoffen

Auf der Stufe Aktivmaterialherstellung erfolgt laut Roland Berger derzeit keine Wertschoumlpfung in Europa Mehrere Investitionen in diesem Bereich wurden jedoch bereits angekuumlndigt218 BASF errichtet bspw aktuell eine Kathoshy


denproduktion durch die laut IHK in einem ersten Schritt bis zu 200 neue Arbeitsplaumltze entstehen219

Gewinnung von Sekundaumlrrohstoffen durch Recycling Pro tausend Tonnen LithiumshyIonenshyBatterieshyAbfall werden etwa 15 Arbeitsplaumltze fuumlr die Sammlung den Abbau und das Recycling dieser Batterien entstehen Hier entstehen bis zu 6500 Arbeitsplaumltze in Europa bis 2030220

In der Strategischen Forschungsagenda fuumlr Batterien 2020 wird hervorgehoben dass die richtigen Faumlhigkeiten unerlaumlssshylich sind um eine hochqualifizierte Belegschaft entlang der gesamten Batteriewertschoumlpfungskette zu entwickeln und zu staumlrken und die dringendsten Qualifikationsluumlcken zu schlieshyszligen221 Solche Luumlcken sind zum Beispiel die Umschulung von Mitarbeitenden die in Industrien und Bereichen arbeiten die in der Zukunft verschwinden oder ersetzt werden (z B rund um den Verbrennungsmotor) oder die Houmlherqualifizierung von Mitarbeitenden in Industrien die entlang der Batterieshywertschoumlpfungskette arbeiten und vor der Herausforderung stehen die Digitalisierung (z B Automatisierung autonome Systeme fuumlr FampE Prozesse Produktion) und ein systemisches Denken in der Wertschoumlpfungskette zu integrieren z B um wettbewerbsfaumlhige und nachhaltige Produkte fuumlr eine Kreisshylaufwirtschaft zu entwickeln um wettbewerbsfaumlhig zu bleishyben Entscheidend fuumlr die zukuumlnftige Beschaumlftigung in der Automobilwirtschaft und entlang der Batteriewertschoumlpshyfungskette ist diesen Wandel der Beschaumlftigung und die daraus resultierende hohe Bedeutung beruflicher Weitershybildung zu erkennen und eine strategische Personalplanung in die Praxis umzusetzen Die Dringlichkeit belegt das Zitat bdquoDerzeit kann unser Arbeitsmarkt die Nachfrage nicht ausshyreichenderfuumlllenldquo sagteMarošŠefčovičVizepraumlsidentderEUshyKommission und Kommissar fuumlr Interinstitutionelle Beshyziehungen und Vorausschau Entlang der gesamten Produkshytionskette koumlnnten nach Industrieschaumltzungen im Jahr 2025 rund 800000 qualifizierte Mitarbeiterinnen fehlen222

219 RBB 2020

220PlatformEM2020

221BatteriesEurope2020

222 European Commission 2021a


Batterien sind eine entscheidende Schluumlsseltechnologie fuumlr eine nachhaltige Transformation von Mobilitaumlt und Energieshyversorgung Gleichwohl weist die Batterietechnologie hinshysichtlich der analysierten Nachhaltigkeitsthemen noch klare Optimierungspotenziale auf

Klimaschutz Die Batterieherstellung ist energieintensiv Aufshygrund dessen werden bei der derzeitigen Produktion batteshyrieelektrischer Fahrzeuge mehr Treibhausgase emittiert als bei der Herstellung vergleichbarer Fahrzeuge mit Verbrenshynungsmotor Allerdings hat einerseits die stetige Weiterentshywicklung der Batterietechnologie bereits zu einer Minderung der produktionsbedingten Treibhausgasemissionen gefuumlhrt Andererseits wird aus der konsequenten Nutzung erneuershybarer Energien in der Batteriezellproduktion perspektivisch ein weiterer deutlicher Emissionsruumlckgang resultieren In der Nutzungsphase (wellshytoshywheel) zeichnen sich batterieelektshyrische Fahrzeuge durch geringe Treibhausgasemissionen und eine sehr hohe Energieeffizienz aus Das gilt fuumlr den Vergleich mit Fahrzeugen sowohl mit Verbrennungsmotor als auch mit Brennstoffzellenantrieb Daher profitiert die Batterietechnoshylogie von der globalen Vereinbarung verbindlicher Maszlignahshymen zum Schutz des Klimas Damit sollen die Schaumlden des Klimawandels verursachergerecht eingepreist und Anreize fuumlr nachhaltigeres Verhalten geschaffen werden Konkret praumlgt sich diese Politik beispielsweise im europaumlischen sowie nationalen Emissionshandelssystem in den europaumlischen Flottengrenzwerten oder in der antriebspezifischen Besteushyerung von Kraftfahrzeugen und Treibstoffen aus

Industriepolitik Mit der Batteriezellfertigung wird in Europa derzeit ein neuer Industriezweig aufgebaut Damit dieser zushykunftsfaumlhig ist muumlssen vorhandene Staumlrken gebuumlndelt wershyden Europa und insbesondere Deutschland verfuumlgen uumlber erhebliche Kompetenzen im Maschinenshy und Anlagenbau sowie uumlber eine wettbewerbsfaumlhige Forschungslandschaft in den Bereichen Fertigungstechnologie und Elektrochemie Europaumlische und nationale Netzwerke wie die European Batshytery Alliance ETIP BatteRIes Batteries 2030+ LiPLANET und diverse weitere wurden ins Leben gerufen um die Akteure des europaumlischen BatterieshyOumlkosystems miteinander zu vershybinden Auf diese Weise werden Kooperation und Wissenshysaustausch gestaumlrkt Mit oumlffentlichen Foumlrderprogrammen setzt die Politik Anreize zur Entwicklung innovativer und nachhaltiger Batterietechnologien bdquoMade in Europeldquo Alshylein in den beiden Foumlrdermaszlignahmen Important Projects of Common European Interest (IPCEI) vergeben 12 EUshy Mitgliedstaaten bis zu 61 Mrd EUR Foumlrdermittel an mehr

als 50 Unternehmen die infolge dessen zusammen weitere 14 Mrd EUR in den Aufbau der Batteriewertschoumlpfungskette investieren werden

Kreislaufwirtschaft Die hochlaufende Batterieproduktion erfordert zunehmend mehr Rohstoffe und die Erschlieszligung neuer Rohstoffquellen Um den Eingriff in die Natur moumlgshylichst gering zu halten muumlssen die benoumltigten Batterierohshystoffe effizient genutzt und in einen Ressourcenkreislauf uumlberfuumlhrt werden Effizienzsteigernd wirken sich vor allem SecondshyLifeshyAnwendungen aus durch die die Nutzungsdaushyer von Batterien und damit ihr Werterhalt deutlich gesteigert werden koumlnnen Zudem arbeiten Forschung und Industrie an der Entwicklung von Recyclingverfahren die Altbatterishyen automatisiert zerlegen und bis zu 95 der enthaltenen Rohstoffe in wiederverwendbarer Qualitaumlt zuruumlckgewinnen Mit dem Vorschlag zur Batterieverordnung schafft die EU die notwendigen Rahmenbedingungen fuumlr den Aufbau einer Batteriekreislaufwirtschaft Infolge der zunehmenden Vershybreitung der Elektromobilitaumlt wird der Ruumlcklauf an Altbatteshyrien ansteigen Dadurch werden Skaleneffekte ermoumlglicht die das umfangreiche Recycling von Batterierohstoffen auch wirtschaftlich attraktiv werden lassen

Rohstoff-Governance Batterierohstoffe werden gegenshywaumlrtig zum Teil in Laumlndern mit niedrigen Umweltshy und Soshyzialstandards gewonnen Perspektivisch muumlssen sowohl die Rohstoffversorgung als auch die Einhaltung nachhaltiger Umweltshy und Sozialstandards in der gesamten Lieferkette geshywaumlhrleistet werden Auf der einen Seite werden neue Techshynologien entwickelt mit denen die Umweltauswirkungen der Rohstoffextraktion gemindert werden koumlnnen Auf der andeshyren Seite werden kritische Rohstoffe durch Fortschritte in der Batterieentwicklung zunehmend substituiert Beispielsweise konnte der Gewichtsanteil von Kobalt in modernen NMC 811 Zellen gegenuumlber NMC 111 Zellen bereits um 70 reduziert werden Daruumlber hinaus fordert die von der EU vorgeschlashygene Batterieverordnung eine weitgehende Transparenz in der Rohstofflieferkette Infolge dessen werden seitens der Industrie bereits Werkzeuge zur Nachverfolgung von Batteshyrieparametern und der Einhaltung von Standards entwickelt Ein Beispiel dafuumlr ist der digitale Batteriepass der Global Battery Alliance

Wirtschaftlichkeit Werden keine staatlichen Foumlrdermittel in Anspruch genommen sind batterieelektrische Fahrzeushyge in der Anschaffung zumeist noch teurer als vergleichbashyre Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor Allerdings erreichen

3 FAZIT

Fazit | 53

batterieelektrische Fahrzeuge bereits eine Kostenparitaumlt insbesondere dann wenn der Vergleich auf Basis der Leshybenszykluskosten angestellt wird Kuumlnftig werden sich batteshyrieelektrische Fahrzeuge in immer mehr Anwendungsfaumlllen wirtschaftlich rechnen Anders als Fahrzeuge mit Verbrenshynungsmotor weisen batterieelektrische Fahrzeuge vor allem produktionsseitig noch ein erhebliches Kostensenkungsposhytenzial auf Beispielsweise werden sich die Batteriekosten bei Fortschreibung der bisherigen Lernkurve bis 2030 mehr als halbieren Das beruht zum einen auf Skaleneffekten in der Batterieproduktion und zum anderen auf einer Steigerung der Leistungsfaumlhigkeit von Batterien

Beschaumlftigung Durch Produktivitaumltsgewinne eine Reorganishysation der Wertschoumlpfung und eine starke Veraumlnderung des AftershyMarketshyGeschaumlfts kommt es in der Automobilindustrie zu einem Ruumlckgang traditioneller Arbeitsplaumltze Mit der konshysequenten Investition in Batterieproduktion und Elektromoshybilitaumlt kann dieser Ruumlckgang durch eine Verschiebung der Bedarfe an Arbeitskraumlften groumlszligtenteils kompensiert werden Allein entlang der BatterieshyWertschoumlpfungskette werden in Deutschland mehrere 10000 neue Arbeitsplaumltze entstehen Durch den Wandel der benoumltigten Qualifikationen entsteht ein erheblicher Qualifizierungsbedarf Industrie Bildungsshyeinrichtungen und Politik muumlssen diese Herausforderung geshymeinschaftlich adressieren und neue bedarfsgerechte Ausshy und Weiterbildungsangebote schaffen

Gelingt die Bewaumlltigung der noch bestehenden Herausshyforderungen wird mit der Batterieproduktion ein starker zukunftsfaumlhiger Industriezweig in Deutschland und Europa geschaffen Ihr Erfolg haumlngt nicht zuletzt davon ab ob geshyeignete Rahmenbedingungen gefunden werden koumlnnen die sowohl alle Anforderungen an die Nachhaltigkeit als auch die Erhaltung der Wettbewerbsfaumlhigkeit der europaumlischen Batshyterieindustrie in Einklang bringen Erste Schritte auf diesem Weg sind bereits getan Viele weitere werden folgen


ACI Systems (2021) ACI Systems ist Partner in europaumlishyschem Groszligprojekt European Batteries Innovation httpswwwacishysystemsdepressACIshySystems_PR_EuBatIn_1_DEpdf letzter Zugriff am 01062021

ADAC (2021a) VW eshyGolf (0417 shy 0520) httpswwwadacderundshyumsshyfahrzeugautokatalogmarkenshymodellevwgolfviishyfacelift266575 letzter Zugriff am 02062021

ADAC (2021b) VW Golf 15 TSI OPF ACT Comfortline (1018 shy 1118) httpswwwadacderundshyumsshyfahrzeugautokashytalogmarkenshymodellevwgolfviishyfacelift294829 letzter Zugriff am 02062021

ADAC (2021c) Stromverbrauch Elektroautos Aktuelle Moshydelle im ADAC Test httpswwwadacderundshyumsshyfahrshyzeugtestselektromobilitaetstromverbrauchshyelektroautosshyadacshytest letzter Zugriff am 03062021

ADAC (2021d) VW ID3 Das VolksshyElektroauto im ADAC Test httpswwwadacderundshyumsshyfahrzeugautokashytalogmarkenshymodellevwvwshyidshy3 letzter Zugriff am 28052021

ADAC (2021e) Kostenvergleich Elektro Benzin oder Diesel Lohnt es sich umzusteigen httpswwwadacderundshyumsshyfahrzeugautoshykaufenshyverkaufenautokostenelektroshyautoshykostenvergleich letzter Zugriff am 28052021

Al Barazi S (2018) Rohstoffrisikobewertung ndash Kobalt ndash DERA Rohstoffinformationen 36 httpswwwdeutscheshyrohstoffagenturdeDEGemeinsamesProdukteDownloadsDERA_Rohstoffinformationenrohstoffinformationenshy36pdfjsessionid=04157C5908A8BC2953A0CBA1C611DB821_cid284__blob=publicationFileampv=2 letzter Zugriff am 03062021

Bardt H (2019) Ordnungspolitik ohne industriepolitische Blindheit in Aiginger K Bardt H Belitz H Bofinger P Gornig M Schmidt C M Industriepolitik ndash ineffizienter staatlicher Eingriff oder zukunftsweisende Option in Wirtschaftsdient ndash Zeitschrift fuumlr Wirtschaftspolitik Heft 2 2019 S 87shy105 httpswwwwirtschaftsdiensteuinhaltjahr2019heft2beitragindustriepolitikshyineffizientershystaatshylichershyeingriffshyodershyzukunftsweisendeshyoptionhtml letzter Zugriff am 29052021

BASF (2020) Spatenstich fuumlr BASFshyAnlage fuumlr Kathodenmashyterialien in Schwarzheide httpswwwbasfcomglobaldemedianewsshyreleases202011pshy20shy359html letzter Zugriff am 29052021

Batteries Europe (2020) Strategic Research Agenda for batshyteries 2020 httpseceuropaeuenergysitesenerfilesdocumentsbatteries_europe_strategic_research_agenda_december_2020__1pdf letzter Zugriff am 02062021

Bernhart W Mogge F (2021) Powertrain Market Outlook 2030 httpswwwrolandbergercomenInsightsPublicashytionsPowertrainshyMarketshyOutlookshy2030html letzter Zugriff am 02062021

BMU (2020) Klimaschutz in Zahlen Fakten Trends und Impulse deutscher Klimapolitik Ausgabe 2020 httpswwwbmudefileadminDaten_BMUPoolsBroschuerenklimaschutz_zahlen_2020_broschuere_bfpdf letzter Zugriff am 02062021

BMW (2020a) Von Rohstoff bis Recycling BMW Group entwickelt nachhaltigen Wertstoffkreislauf fuumlr Batterieshyzellen httpswwwpressbmwgroupcomdeutschlandarticledetailT0312348DEvonshyrohstoffshybisshyrecyclingshybmwshygroupshyentwickeltshynachhaltigenshywertstoffkreislaufshyfuershybatteriezellenlanguage=de letzter Zugriff am 01062021

BMW (2020b) RohstoffshyVersorgung fuumlr Batteriezellen BMW Group kauft nachhaltiges Kobalt im Wert von rund 100 Millionen Euro in Marokko ein httpswwwpressbmwgroupcomdeutschlandarticledetailT0310907DErohstoffshyversorgungshyfuershybatteriezellenshybmwshygroupshykauftshynachhaltigesshykobaltshyimshywertshyvonshyrundshy100shymillionenshyeuroshyinshymarokkoshyeinshylanguage=de letzter Zugriff am 01062021

BMW (2021) Neue Zelltechnologie fuumlr Neue Klasse BMW Group staumlrkt Batteriekompetenz als Teil der Initishyative European Battery Innovation httpswwwpressbmwgroupcomdeutschlandarticledetailT0330130DEneueshyzelltechnologieshyfuershyneueshyklasseshybmwshygroupshystaerktshybatteriekompetenzshyalsshyteilshydershyinitiativeshyeuropeanshybatteryshyinnovationlanguage=de letzter Zugriff am 29052021

LITERATURVERZEICHNIS

Literaturverzeichnis | 55

BMWi (2020a) Bericht uumlber den Transformationsdialog Automobilindustrie httpswwwbmwideRedaktionDEDownloadsSshyTtransformationsdialogshyautomobilindustrieshyberichthtml letzter Zugriff am 30052021

BMWi (2020b) Die Nationale Wasserstoffstrategie httpswwwbmwideRedaktionDEPublikationenEnergiedieshynationaleshywasserstoffstrategiepdf__blob=publicationFileampv=20 letzter Zugriff am 30052021

BMWi (2021a) Batterien bdquomade in Germanyldquo ndash ein Beitrag zu nachhaltigem Wachstum und klimafreundlicher Mobilishytaumlt httpswwwbmwideRedaktionDEDossierbatterieshyzellfertigunghtml letzter Zugriff am 29052021

BMWi (2021b) Bundeskabinett verabschiedet Sorgfaltsshypflichtengesetz httpswwwbmwideRedaktionDEPressemitteilungen20210320210303shybundeskabinettshyverabschiedetshysorgfaltspflichtengesetzhtml letzter Zugriff am 08062021

BMWi (2021c) Automobilindustrie httpswwwbmwideRedaktionDETextsammlungenBranchenfokusIndustriebranchenfokusshyautomobilindustriehtml letzter Zugriff am 03062021

BMWi (2021d) Altmaier Groszliger Erfolg fuumlr den Standshyort Deutschland und Europa shy Europaumlische Komshymission genehmigt zweites europaumlisches BatterieshyProjekt httpswwwbmwideRedaktionDEPressemitteilungen20210120210126shyaltmaiershygrossershyershyfolgshyfuershystandortshydeutschlandshyundshyeuropashyeushykommissionshygenehmigtshyzweitesshyeuropaeischesshybatterieshyprojekthtml letzter Zugriff am 29052021

BMWi (2021e) IPCEI Wasserstoff Gemeinsam einen Euroshypaumlischen Wasserstoffmarkt schaffen httpswwwbmwideRedaktionDEArtikelEnergieipceishywasserstoffhtml letzter Zugriff am 30052021

BNEF (2020) Battery Pack Prices Cited Below $100kWh for the First Time in 2020 While Market Average Sits at $137kWh httpsaboutbnefcomblogbatteryshypackshypricesshycishytedshybelowshy100shykwhshyforshytheshyfirstshytimeshyinshy2020shywhileshymarketshyaverageshysitsshyatshy137shykwh letzter Zugriff am 28052021

Boddenberg S (2020) Lithiumabbau fuumlr EshyAutos raubt Doumlrfern in Chile das Wasser httpswwwdwcomdezushy

nehmendershylithiumshyabbaushyverstC3A4rktshywassermangelshyinshychilesshyatacamashywC3BCsteashy52039450 letzter Zugriff am 02062021

Bofinger P (2019) Paradigmenwechsel in der deutschen Wirtschaftspolitik in Aiginger K Bardt H Belitz H Bofinshyger P Gornig M Schmidt C M Industriepolitik ndash ineffizishyenter staatlicher Eingriff oder zukunftsweisende Option in Wirtschaftsdient ndash Zeitschrift fuumlr Wirtschaftspolitik Heft 2 2019 S 87shy105 httpswwwwirtschaftsdiensteuinhaltjahr2019heft2beitragindustriepolitikshyineffizientershystaatshylichershyeingriffshyodershyzukunftsweisendeshyoptionhtml letzter Zugriff am 29052021

Bollmann O Neuhausen J Stuumlrmer C Andre F Kluschke P (2017) From CO2 neutral fuels to emissionshyfree driving httpswwwpwcdedeautomobilindustriealternativeshyfuelsshypowertrainsshyv2pdf letzter Zugriff am 03062021

Boumlnninghausen D (2019) Umicore liefert Kathodenmateshyrialien an LG Chem httpswwwelectrivenet20190925umicoreshylgshychemshytreffenshyliefervereinbarungshyfuershykathodenshymaterialien letzter Zugriff am 31052021

Boumlnninghausen D (2021) Manz und Grob Werke vereinshybaren Kooperation im Bereich Batteriesysteme httpswwwelectrivenet20210408manzshyundshygrobshywerkeshyvershyeinbarenshykooperationshyimshybereichshybatteriesysteme letzter Zugriff am 31052021

Buumlrof S F (2019) Faires Lithium aus Chile ndash geht das httpswwwpvshymagazinede20191129fairesshylithiumshyausshychileshygehtshydas letzter Zugriff am 03062021

Bundesverfassungsgericht (BVerfG) (2021) Beschluss des Ersten Senats vom 24 Maumlrz 2021 shy 1 BvR 265618 shy Rn 1shy270 httpwwwbverfgdeers20210324_1bvr265618html letzter Zugriff am 01062021

Chang H-J Andreoni A Kuan M L (2013) Internashytional industrial policy experiences and the lessons for the UK Future of Manufacturing Project Evidence Paper 4 Foresight UKshyGovernment Office for Science London 2013 httpsassetspublishingservicegovukgovernmentuploadssystemuploadsattachment_datafile277162ep4shyinternationalshyindustrialshypolicyshyexperiencespdf letzter Zugriff am 29052021


Colle S Miller R Mortier T Coltelli M Horstead A Ruby K Georgiev K (2021) Accelerating fleet elecshytrification in Europe shy When does reinventing the wheel make perfect sense httpsassetseycomcontentdameyshysiteseyshycomen_gltopicsenergyeyshyacceleratingshyfleetshyelectrificationshyinshyeuropeshy02022021shyfinalpdf letzter Zugriff am 28052021

Dai Q Kelly J C Gaines L Wang M (2019) Life cycle analysis of lithiumshyion batteries for automotive applicashytions Batteries 5(2) 48 httpswwwmdpicom2313shy01055248pdf letzter Zugriff am 08062021

Daimler (2021) Unsere Aktivitaumlten in der KobaltshyLieferketshyte httpswwwdaimlercomnachhaltigkeitmenschenrechshytelieferkettekobalthtml letzter Zugriff am 03062021

Damm S Zhou Q (2020) Supply and demand of natural graphite shy DERA Rohstoffinformationen 43 httpswwwdeutscheshyrohstoffagenturdeDERADEDownloadsStudie20Graphite20eng202020pdf__blob=publicationFileampv=3 letzter Zugriff am 03062021

DERA (2021) Batterierohstoffe fuumlr die Elektromobilitaumlt ndash DERA Themenheft httpswwwdeutscheshyrohstoffagenturdeDERADEDownloadsDERA20Themenheftshy01shy21pdfjsessionid=8F15C5DD0041DBCF122D275BF10A34EB2_cid284__blob=publicationFileampv=6 letzter Zugriff am 01062021

Deutsche Lithium (2021) ZinnwaldshyLithiumshyProjekt wwwdeutschelithiumdeprojektezinnwaldshylithiumshyprojekt letzter Zugriff am 03062021

Deutscher Bundestag (2021a) Entwurf eines Gesetzes zur Aumlnderung des Bundesberggesetzes und zur Aumlnderung der Verwaltungsgerichtsordnung httpsdip21bundesshytagdedip21btd192841928402pdf letzter Zugriff am 05062021

Deutscher Bundestag (2021b) Drucksache 1930505 Beschlussempfehlung und Bericht des Ausschusses fuumlr Arbeit und Soziales (11 Ausschuss) a) zu dem Gesetzshyentwurf der Bundesregierung ndash Drucksachen 1928649 1929592 ndash Entwurf eines Gesetzes uumlber die unternehmeshyrischen Sorgfaltspflichten in Lieferketten shy b) zu dem Antrag der Abgeordneten Michel Brandt EvashyMaria Schreiber Heike Haumlnsel weiterer Abgeordneter und der Fraktion DIE

LINKE ndash Drucksache 1929279 ndash Sorgfaltspflichtengesetz grundlegend nachbessern ndash Menschenrechte in Liefershyketten wirksam schuumltzen httpsdserverbundestagdebtd193051930505pdf letzter Zugriff am 11062021

Die Bundesregierung (2019) CO2shyBepreisung httpswwwbundesregierungdebregshydethemenklimaschutzco2shybepreisungshy1673008 letzter Zugriff am 03062021

Die Bundesregierung (2021a) Klimaschutzgesetz 2021 Generationenvertrag fuumlr das Klima httpswwwbundesshyregierungdebregshydethemenklimaschutzklimaschutzgeshysetzshy2021shy1913672 letzter Zugriff am 03062021

Die Bundesregierung (2021b) Verkehr httpswwwbundesregierungdebregshydethemenklimaschutzvershykehrshy1672896 letzter Zugriff am 03062021

Dolega P Buchert M Betz J (2020) Oumlkologische und sozioshyoumlkonomische Herausforderungen in Batterie Lieferketshyten Graphit und Lithium httpswwwoekodefileadminoekodocGraphitshyLithiumshyOekoshySozshyHerausforderungenpdf letzter Zugriff am 04062021

Drobe M (2020) Lithium shy Informationen zur Nachhaltigshykeit httpswwwdeutscheshyrohstoffagenturdeDEGemeinshysamesProdukteDownloadsInformationen_Nachhaltigkeitlithiumpdfjsessionid=C7B90BA0123B1F074B3EB19771301B901_cid321__blob=publicationFileampv=4 letzter Zugriff am 04062021

Gesetz fuumlr den Ausbau erneuerbarer Energien (Erneu-erbare-Energien-Gesetz ndash EEG) (2021) sect 1 Zweck und Ziel des Gesetzes httpswwwgesetzeshyimshyinternetdeeeg_2014__1html letzter Zugriff am 04062021

ElektroMobilitaumlt NRW (2020) Wie funktioniert die Batterie httpswwwelektromobilitaetnrwinfosbatterie~text=Kosten20der20Batterierund2010020E282AC20pro20Kilowattstunde letzter Zugriff am 28052021

Emilsson E und Dahlloumlf L (2019) LithiumshyIon Vehicle Battery Production ndash Status 2019 on Energy Use CO2 Emisshysions Use of Metals Products Environmental Footprint and Recycling httpswwwivlsedownload1814d7b12e16e3c5c362710701574923989017C444pdf letzter Zugriff am 08062021

| 57Literaturverzeichnis

Europaumlische Kommission (2018) Annex Europe on the move shy Sustainable Mobility for Europe safe connected and clean httpseurshylexeuropaeuresourcehtmluri=cellar0e8b694eshy59b5shy11e8shyab41shy01aa75ed71a1000302DOC_3ampformat=PDF letzter Zugriff am 31052021

Europaumlische Kommission (2019a) Mitteilung der Komshymission an das Europaumlische Parlament den Europaumlischen Rat den Rat den Europaumlischen Wirtschaftsshy und Sozialshyausschuss und den Ausschuss der Regionen Der euroshypaumlische Gruumlne Deal httpseurshylexeuropaeuresourcehtmluri=cellarb828d165shy1c22shy11eashy8c1fshy01aa75eshyd71a1002102DOC_1ampformat=PDF letzter Zugriff am 03062021

Europaumlische Kommission (2019b) Anhang der Mitteishylung der Kommission an das Europaumlische Parlament den Europaumlischen Rat den Rat den Europaumlischen Wirtschaftsshy und Sozialausschuss und den Ausschuss der Regionen Der europaumlische Gruumlne Deal httpseurshylexeuropaeulegalshycontentDETXTqid=1596443911913ampuri=CELEX52019DC0640document2 letzter Zugriff am 31052021

Europaumlische Kommission (2019c) Kommission genehmigt Milliardenfoumlrderung durch sieben EUshyStaaten fuumlr paneuroshypaumlische Innovationen bei Batterien httpseceuropaeugermanynews20191209batterien_de letzter Zugriff am 29052021

Europaumlische Kommission (2020a) Gruumlner Deal Nachhaltishyge Batterien fuumlr eine kreislauforientierte und klimaneutrale Wirtschaft httpseceuropaeucommissionpresscornerapifilesdocumentprintdeip_20_2312IP_20_2312_DEpdf letzter Zugriff am 31052021

Europaumlische Kommission (2020b) Nachhaltigkeit von Batterien uumlber ihren gesamten Lebenszyklus shy Ein Schritt in Richtung Kreislaufwirtschaft und Klimaneutralitaumlt httpseceuropaeucommissionpresscornerapifilesattachshyment867247Nachhaltigkeit20von20Batterien20C3BCber20ihren20gesamten20Lebenszykluspdfpdf letzter Zugriff am 31052021

Europaumlische Kommission (2020c) Fragen und Antworshyten zur Verordnung uumlber nachhaltige Batterien httpseceuropaeucommissionpresscornerapifilesdocumentprintdeqanda_20_2311QANDA_20_2311_DEpdf letzter Zugriff am 08062021

Europaumlische Kommission (2020d) Vorschlag fuumlr eine Verordnung des Europaumlischen Parlaments und Rates uumlber Batterien und Altbatterien zur Aufhebung der Richtlinie 200666EG und zur Aumlnderung der Verordnung (EU) 20191020 httpseurshylexeuropaeuresourcehtmluri=cellar4b5d88a6shy3ad8shy11ebshyb27bshy01aa75eshyd71a1001902DOC_1ampformat=PDF letzter Zugriff am 03062021

Europaumlische Kommission (2020e) Ein neuer Aktionsplan fuumlr die Kreislaufwirtschaft Fuumlr ein saubereres und wettshybewerbsfaumlhigeres Europa httpseurshylexeuropaeulegalshycontentDETXTuri=COM202098FIN letzter Zugriff am 03062021

Europaumlische Kommission (2020f) Fragen und Antworten Eine Wasserstoffstrategie fuumlr ein klimaneutrales Europa httpseceuropaeucommissionpresscornerapifilesdocumentprintdeqanda_20_1257QANDA_20_1257_DEpdf letzter Zugriff am 30052021

Europaumlische Kommission (2020g) Mitteilung der Europaumlishyschen Kommission an das Europaumlische Parlament den Rat den Europaumlischen Wirtschaftsshy und Sozialausschuss und den Ausschuss der Regionen Widerstandsfaumlhigkeit der EU bei kritischen Rohstoffen Einen Pfad hin zu groumlszligerer Sicherheit und Nachhaltigkeit abstecken httpseurshylexeuropaeulegalshycontentDETXTPDFuri=CELEX52020DC0474ampfrom=EN letzter Zugriff am 14062021

European Commission (2021a) Statement by ViceshyPresishydentŠefčovičonthesecondIPCEIonbatteriesintheconshytext of the European Battery Alliance httpseceuropaeucommissionpresscornerdetailenSPEECH_21_228 letzter Zugriff am 03062021

Europaumlische Kommission (2021b) Staatliche Beihilfen Kommission genehmigt oumlffentliche Foumlrderung von 29 Mrd EUR fuumlr ein zweites die gesamte BatterieshyWertschoumlpshyfungskette betreffendes paneuropaumlisches Forschungsshy und Innovationsvorhaben von zwoumllf Mitgliedstaaten httpseceuropaeucommissionpresscornerdetaildeip_21_226 letzter Zugriff am 29052021

EUROBAT (2020) White Paper shy Battery Innovation Roadshymap 2030 httpswwweurobatorgimagesEUROBAT_Batshytery_Innovation_Roadmap_2030_White_Paperpdf letzter Zugriff am 04062021


EUROBAT (2021) Position paper on the Proposal for a Regulation 2020353 concerning batteries and waste batteries EUROBAT httpswwweurobatorgnewsshypubshylicationspositionshypapers484shypositionshypapershyonshytheshyproshyposalshyforshyashyregulationshy2020shy353shyconcerningshybatteriesshyandshywasteshybatteries letzter Zugriff am 31052021

European Environment Agency (2020a) Greenhouse gas emissions from transport in Europe httpswwweeaeuropaeudatashyandshymapsindicatorstransportshyemissionsshyofshygreenhouseshygasesshy7assessment letzter Zugriff am 01062021

European Environment Agency (2020b) Greenhouse gas emissions from transport in the EU December 2020 httpswwweeaeuropaeudatashyandshymapsdavizgreenshyhouseshygasshyemissionsshyfromshytransporttabshychart_1 letzter Zugriff am 04062021

Eurostat (2021) Energie ndash Energiestatistik httpseceuropaeueurostatdewebenergydatadatabase letzter Zugriff am 04062021

Facing Finance (2017) Goldshyund Kupfermine Mount Polley erhaumllt nach Dammbruch Genehmigung behandelshytes Abwasser in den Quesnel Lake zu leiten httpswwwfacingshyfinanceorgde201705goldshyundshykupfermineshymountshypolleyshyerhaltshynachshydammbruchshygenehmigungshybeshyhandeltesshyabwassershyinshydenshyquesnelshylakeshyzushyleiten letzter Zugriff am 02062021

Falck O Czernich C Koenen J (2021) Auswirkungen der vermehrten Produktion elektrisch betriebener Pkw auf die Beschaumlftigung in Deutschland httpswwwvdadedamvdapublications2021PolitikshyundshyGesellschaftifoshyStudieshy2021_ElektromobilitaetshyBeschaeftigungpdf letzter Zugriff am 05062021

Field K (2020) Bloomberg NEF LithiumshyIon Battery Cell Densities Have Almost Tripled Since 2010 httpscleanshytechnicacom20200219bloombergnefshylithiumshyionshybatshyteryshycellshydensitiesshyhaveshyalmostshytripledshysinceshy2010 letzter Zugriff am 05062021

Frankel T C Whoriskey P (2016) Tossed aside in the ldquoWhite Goldrdquo rush httpswwwwashingtonpostcomgraphicsbusinessbatteriestossedshyasideshyinshytheshylithiumshyrushtid=batteriesseriesbox letzter Zugriff am 05062021

Frankel T C (2016) The Cobalt pipeline httpswwwwashingtonpostcomgraphicsbusinessbatteriescongoshycobaltshyminingshyforshylithiumshyionshybatterytid=batteriesseriesbox letzter Zugriff am 05062021

Fraunhofer ICT (2021) Groszligprojekt bdquoRedoxWindldquo httpswwwictfraunhoferdedekompaeRFBWindhtml letzter Zugriff am 05062021

Fraunhofer IPA (2021) Industrielle Demontage von Batshyteriemodulen und EshyMotoren DeMoBat httpswwwipafraunhoferdedereferenzprojekteDeMoBathtml letzter Zugriff am 05062021

Fraunhofer IWKS (2020) Fraunhofer IWKS baut Zentrum fuumlr Demontage und Recycling fuumlr Elektromobilitaumlt in Hanau auf httpswwwiwksfraunhoferdedepresseshyundshymeshydienpressemeldungenshy2020startshyzdrshyemilhtml letzter Zugriff am 05062021

Fraunhofer IKTS (2021) cerenergyreg ndash Die Hochtemperashyturbatterie fuumlr die stationaumlre Energiespeicherung httpswwwiktsfraunhoferdededepartmentsenergy_bioshymedishycal_technologysystem_intgeration_technology_transferstationary_energy_storagecerenergyhtml letzter Zugriff am 05062021

Frese A (2021) Milliarden fuumlr neue Batterien httpswwwtagesspiegeldewirtschaftelektromobilitaetshyimshyfokusshydershypolitikshymilliardenshyfuershyneueshybatterien26854386html letzter Zugriff am 29052021

futurefuels (2020) EUshyWasserstoffstrategie Bis 2030 soll Wasserstoff ein wesentlicher Bestandteil des Energieshysystems werden httpsfuturefuelsbloginshydershytheorieeushywasserstoffstrategieshyfuershyeineshygrueneshywasserstoffinfrashystruktur letzter Zugriff 30052021

Gieschen J-H Buumlnting A Kruse S Vorholt F Wolf S Zachaumlus S (2021) Oumlkosystem der Batteriezellfertigung in Europa shy Netzwerkstrukturen als Grundlage fuumlr Wissenshystransfer und Wertschoumlpfungspartnerschaften httpsvdivshydeshyitdesitesdefaultfilesdocumentC396kosystem_Batteriezellfertigung_Europapdf letzter Zugriff am 07062021


Goumltz O (2019) Bodenschaumltze 40 ndash Wie viel Potenzial steckt in den Rohstoffen von Morgen httpswwwboerseshyamshysonntagderohstofferohstoffanalysenartikelsoshyvielshypotenzialshystecktshyinshylithiumshykobaltshynickelhtml letzter Zugriff am 05062021

Goumltz S (2021) Wie EshyAutos den Durchbruch geschafft hashyben httpswwwzeitdemobilitaet2021shy04elektroautosshyelektromobilitaetshyladesaeulenshyinfrastrukturshyentwicklungshyzuwachs letzter Zugriff am 29052021

Goumltze S (2019) LithiumshyAbbau in Suumldamerika shy Kehrseishyte der Energiewende httpswwwdeutschlandfunkdelithiumshyabbaushyinshysuedamerikashykehrseiteshydershyenergiewenshyde724dehtmldramarticle_id=447604 letzter Zugriff am 05062021

Greis W (2021) Akkuproduktion Bolivien schreibt Pishylotprojekte zur Lithiumgewinnung neu aus httpswwwgolemdenewsakkuproduktionshybolivienshyschreibtshypilotproshyjekteshyzurshylithiumgewinnungshyneushyausshy2105shy156187html letzter Zugriff am 08062021

Guumlnnel T (2020) BMW baut Pilotwerk fuumlr Batteriezellen httpswwwautomobilshyindustrievogeldebmwshybautshypilotwerkshyfuershybatteriezellenshyashy952869 letzter Zugriff am 30052021

Haas T Juumlrgens I (2019) VW begruumlnt Der Kampf ums Auto in Blaumltter fuumlr deutsche und internationale Politik Nr 92019 httpswwwblaetterdeausgabe2019septemshybervwshybegruentshydershykampfshyumsshyauto letzter Zugriff am 30052021

Haas T (2020) Die Mobilitaumltswende als Ausloumlser einer tief greifenden Transformation des bdquoModell Deutschlandldquo httpslinkspringercomcontentpdf101007s11615shy020shy00273shyzpdf letzter Zugriff am 30052021

Hagedorn M Hartmann S Olschewski I (2019) Aushytomobile Wertschoumlpfung 20302050 httpswwwbmwideRedaktionDEPublikationenStudienautomobileshywertshyschoepfungshy2030shy2050pdf__blob=publicationFileampv=16 letzter Zugriff am 01062021

Harrison D (2021) Electric Vehicle Battery Supply Chain Analysis How Battery Demand and Production Are Reshashyping the Automotive Industry shy March 2021 httpsnew

abbcomdocslibrariesprovider89defaultshydocumentshylibshyraryautomotiveshybatteryshysupplyshychainshyanalysisshy2021shyfinal_abb_amsshyshyshyabridgedshyversionshydocxpdfsfvrsn=3bc9f708_2 letzter Zugriff am 3152021

Harper G Sommerville R Kendrick E Driscoll L Sla-ter P Stolkin R Walton A Christensen P Heidrich O Lambert S Abbott A Ryder K Gaines L Anderson P (2019) Recycling lithiumshyion batteries from electric vehicshyles Nature 575(7781) 75shy86 httpsdoiorg101038s41586shy019shy1682shy5 letzter Zugriff am 05062021

Herrmann F Beinhauer W Borrmann D Hertwig M Mack J Potinecke T Praeg C-P Rally P (2020) Beschaumlftigung 2030 ndash Auswirkungen von Elektromobilishytaumlt und Digitalisierung auf die Qualitaumlt und Quantitaumlt der Beschaumlftigung bei Volkswagen httppublicafraunhoferdeeprintsurn_nbn_de_0011shynshy6154803pdf letzter Zugriff am 05062021

Hiltscher B (2021) Nachhaltiger LithiumshyAbbau BMW schlieszligt Vertrag mit Livent httpswwwbimmertodayde20210330nachhaltigershylithiumshyabbaushybmwshyschliestshyvertragshymitshylivent letzter Zugriff am 05062021

Hofstaumltter T Krawina M Muumlhlreiter B Poumlhler S Tschiesner A (2020) Reimagining the auto industryrsquos future Itrsquos now or never httpswwwmckinseycomindusshytriesautomotiveshyandshyassemblyourshyinsightsreimaginingshytheshyautoshyindustrysshyfutureshyitsshynowshyorshynever letzter Zugriff am 05062021

IEA (2021) Global EV Outlook 2021 httpswwwieaorgreportsglobalshyevshyoutlookshy2021 letzter Zugriff am 02062021

International Lithium Corp (ILC) (2018) International Lithium Reports Drilling Commences at the Avalonia Lithium JV Ireland httpsinternationallithiumcominternationalshylithiumshyreportsshydrillingshycommencesshyatshytheshyavaloniashylithiumshyjvshyireland letzter Zugriff am 05062021

Ingenieurde (2019) Fokus Oumlkologie Tesla plant eigenes Batterierecycling httpswwwingenieurdetechnikfachbereicheeshymobilitaetfokusshyoekologieshyteslashyplantshyeigeshynesshybatterieshyrecycling letzter Zugriff am 06062021


Initiative Lieferkettengesetzde (2020) ldquoErgebnis ist ein Offenbarungseidrdquo Stellungnahme der Initiative Lieferketshytengesetz zur MenschenrechtsshyBefragung deutscher Untershynehmen httpslieferkettengesetzdepressemitteilungstellungnahmeshyzurshymenschenrechtsshybefragungshydeutschershyunternehmen letzter Zugriff am 06062021

Johannsen F (2020) Fuumlr 100 Millionen Euro BMW kauft Kobalt in Marokko shy Ersatz fuumlr Bezug aus dem Kongo httpswwwautomobilwochedearticle20200709NACHshyRICHTEN200709894fuershyshymillionenshyeuroshybmwshykauftshykoshybaltshyinshymarokkoshyshyshyersatzshyfuershybezugshyausshydemshykongo letzter Zugriff am 06062021

Jungheinrich AG (2019) Strategische Investition in LithiumshyIonenshyTechnologie Jungheinrich AG httpswwwjungheinshyrichcompresseshyeventsstrategischeshyinvestitionshyinshylithiumshyionenshytechnologieshy584886 letzter Zugriff am 06062021

KION Group (2020) KION Battery Systems startet die Proshyduktion von LithiumshyIonenshyBatterien KION Group httpswwwkiongroupcomdeNewsshyStoriesStoriesEnergyStoryshyDetail_34240html letzter Zugriff am 06062021

Karlsruher Institut fuumlr Technologie (KIT) (2020) Nachhalshytigkeit im Blick Lithium aus dem Oberrheingraben fuumlr Batteshyrien httpswwwkitedukitpi_2020_118_nachhaltigkeitshyimshyblickshylithiumshyausshydemshyoberrheingrabenshyfurshybatterienphp letzter Zugriff am 28052021

Knobloch F Hanssen S V Lam A Pollitt H Salas P Chewpreecha U Huijbregts M A J Mercure J-F (2020) Net emission reductions from electric cars and heat pumps in 59 world regions over time Nature Sustainabishylity VOL 3 June 2020 S 437ndash447 httpswwwnaturecomarticless41893shy020shy0488shy7pdf letzter Zugriff am 07062021

Koch T Toedter O Weber P (2020) VDIshyStudie Oumlkobishylanz von Pkws mit verschiedenen Antriebssystemen VDIshyGesellschaft Fahrzeugshy und Verkehrstechnik (Hrsg) httpswwwferishyinstitutdemediauzpjs0uc0245shypublikationshyfvtshyoekobilanzshyvonshypkwsshymitshyverschiedenenshyantriebssystemenshyvdishystudieshyoktobershy2020shy7pdfcHash=da657be7aed28b0ac98bbb2ab13fbe99 letzter Zugriff am 07062021

Koumlllner C (2019) Warum Deutschland bei der Batteriezellshyfertigung aufholen muss httpswwwspringerprofessionaldebatterieelektromobilitaetwarumshydeutschlandshybeishydershybatteriezellfertigungshyaufholenshymuss16386806 letzter Zugriff am 28052021

Koumlllner C (2021) Faktencheck ElektroautoshyBatterien httpswwwspringerprofessionaldebatterieelektrofahrshyzeugefaktencheckshyelektroautoshybatterien17624376 letzter Zugriff am 28052021

Kunde D (2019) Batterierecycling Viel zu wertvoll zum Wegwerfen httpswwwgolemdenewsbatterierecyclingshyvielshyzushywertvollshyzumshywegwerfenshy1905shy140943html letzter Zugriff am 07062021

Kuumlpper et al (2020) Shifting Gears in Auto Manufacturing httpswwwbcgcompublications2020transformativeshyimpactshyofshyelectricshyvehiclesshyonshyautoshymanufacturing letzter Zugriff am 15042021

Lutsey N Nicholas M (2019) Update on electric vehicle costs in the United States through 2030 icct Working Paper 2019shy06 httpstheicctorgsitesdefaultfilespublicashytionsEV_cost_2020_2030_20190401pdf letzter Zugriff am 28052021

Manager Magazin (2021) PkwshyAbsatz Automarkt in China legt im Maumlrz 2021 um 66 Prozent zu httpswwwmanagershymagazindeunternehmenautoindustriepkwshyabsatzshyaushytomarktshyinshychinashylegtshyimshymaerzshy2021shyumshy66shyprozentshyzushyashy5d1d95e9shy1847shy47d1shyb31eshy5bed66b71ed5 letzter Zugriff am 15042021

Moumlnnig Anke Schneemann Christian Weber Enzo Zika Gerd Helmrich Robert (2018) Elektromobilitaumlt 2035 shy Effekte auf Wirtschaft und Erwerbstaumltigkeit durch die Elektrifizierung des Antriebsstrangs von Personenkraftshywagen (IABshyForschungsbericht 082018) httpdokuiabdeforschungsbericht2018fb0818pdf letzter Zugriff am 07062021

Mortsieffer H (2019) Provokation von VW Autoverband in Aufruhr httpswwwtagesspiegeldewirtschaftprovokatishyonshyvonshyvwshyautoverbandshyinshyaufruhr24121642html letzter Zugriff am 01062021


Niese N Pieper C Arora A Xie A (2020) The Case for a Circular Economy in Electric Vehicle Batteries Boston Consulting Group httpswwwbcgcompublications2020caseshyforshycircularshyeconomyshyinshyelectricshyvehicleshybatteries letzter Zugriff am 01062021

Neue Mobilitaumlt (NM) (2021) Deutsche Batteriezellproshyduktion ndash das naumlchste Milliardengrab httpsneuemoshybilitaetorgbatteriezellenproduktion letzter Zugriff am 30052021

Nobis C Kuhnimhof T (2018) Mobilitaumlt in Deutschland shy MiD Ergebnisbericht Studie von infas DLR IVT und infas 360 im Auftrag des Bundesministers fuumlr Verkehr und digitale Infrastruktur (FEshyNr 7090415) Bonn Berlin httpwwwmobilitaetshyinshydeutschlanddepdfMiD2017_Ergebnisbeshyrichtpdf letzter Zugriff am 29052021

NPE - Nationale Plattform Elektromobilitaumlt (2016) Roadshymap integrierte Zellshy und Batterieproduktion Deutschland httpswwwacatechdepublikationroadmapshyintegrierteshyzellshyundshybatterieproduktionshydeutschlanddownloadshypdflang=de letzter Zugriff am 23042021

NPM ndash Nationale Plattform Zukunft der Mobilitaumlt AG4 (2020) 1 Zwischenbericht zur strategischen Personalplashynung und shyentwicklung im Mobilitaumltssektor httpswwwplattformshyzukunftshymobilitaetde2download1shyzwischenbeshyrichtshyzurshystrategischenshypersonalplanungshyundshyentwicklungshyimshymobilitaetssektor letzter Zugriff am 23042021

NPM - Nationale Plattform Zukunft der Mobilitaumlt (2019) Wege zur Erreichung der Klimaziele httpswwwplattformshyzukunftshymobilitaetdewpshycontentuploads202003NPMshyAGshy1shyWegeshyzurshyErreichungshydershyKlimazieleshy2030shyimshyVerkehrssektorpdf letzter Zugriff am 23042021

NPM - Nationale Plattform Zukunft der Mobilitaumlt (2020) Fortschrittsbericht der Nationalen Plattform Zukunft der Mobilitaumlt httpswwwplattformshyzukunftshymobilitaetdewpshycontentuploads202101NPM_Fortschrittsbericht2020_fishynalpdf letzter Zugriff am 2342021

OECD (2018) OECDshyLeitfaden fuumlr die Erfuumlllung der Sorgshyfaltspflicht fuumlr verantwortungsvolles unternehmerisches Handeln httpmneguidelinesoecdorgOECDshyleitfadenshy

furshydieshyerfullungshydershysorgfaltspflichtshyfurshyverantwortungsshyvollesshyunternehmerischesshyhandelnpdf letzter Zugriff am 23042021

OECD (2019) OECDshyLeitfaden fuumlr die Erfuumlllung der Sorgshyfaltspflicht zur Foumlrderung verantwortungsvoller Lieferketten fuumlr Minerale aus Konfliktshy und Hochrisikogebieten Dritte Ausgabe OECD Publishing Paris httpswwwoecdshyilibraryorgdocserver3d21faa0shydepdf letzter Zugriff am 23042021

P3 (2020) Tesla Battery Day 2020 ndash Technology Announceshyment Analysis httpswwwelectrivenetwpshycontentupshyloads202009200923_Tesla_BatteryshyDay_P3shyAssessmentshypublishedpdf letzter Zugriff am 29052021

Platform EM (2020) European Platform for electromobility`s position on Green Deal (2020) Euroshypean Green Deal and Green Recovery time to focus on Electromobility httpswwwplatformelectromobilityeu20200603europeanshygreenshydealshyandshygreenshyrecoveryshytimeshytoshyfocusshyonshyelectromobility letzter Zugriff am 23042021

Ploumltz P Wachsmuth J Gnann T Neuner F Speth D (2021) Netshyzeroshycarbon transport in Europe until 2050 ndash Targets technologies and policies for a longshyterm EU strategy Karlsruhe Fraunhofer Institute for Systems and Innovation Research ISI httpswwwisifraunhoferdeconshytentdamisidokumentecce2021EU_Transport_policybshyrief_longpdf letzter Zugriff am 01062021

Polestar (2021) Sustainability report 2020 httpsreportspolestarcommediav0qp2btepolestarshysustainabilityshyreshyportshy2020pdf letzter Zugriff am 01062021

Prognos Oumlko-Institut Wuppertal-Institut (2021) Klishymaneutrales Deutschland 2045 Wie Deutschland seine Klishymaziele schon vor 2050 erreichen kann Zusammenfassung im Auftrag von Stiftung Klimaneutralitaumlt Agora Energiewenshyde und Agora Verkehrswende httpsstaticagorashyenergieshywendedefileadminProjekte20212021_04_KNDE45AshyEW_209_KNDE2045_Zusammenfassung_DE_WEBpdf letzter Zugriff am 01062021


RAM (2020) Global Lishyion Battery Anode Material Market to 2026 Focus on China httpswwwglobenewswirecomennewsshyrelease20200902208749928124enGlobalshyLishyionshyBatteryshyAnodeshyMaterialshyMarketshytoshy2026shyFocusshyonshyChinahtml letzter Zugriff am 07052021

Randall C (2021) Blockchain solution to tracking ethically sourced cobalt httpswwwelectrivecom20210520blockchainshysolutionshytoshytrackingshyethicallyshysourcedshycobalt letzter Zugriff am 07052021

RBB (2020) Aufbau einer Kathodenfabrik BASF Schwarzshyheide bekommt 175 Millionen Euro Foumlrdergelder httpswwwrbb24destudiocottbuspolitik202008basfshyschwarzheideshyfoerdermittelshykathodenfertigunghtml letzter Zugriff am 07052021

Regulation (EU) 2019631 of the European Parliament and of the Council of 17 April 2019 setting CO2 emission perforshymance standards for new passenger cars and for new light commercial vehicles and repealing Regulations (EC) No 4432009 and (EU) No 5102011 httpseurshylexeuropaeulegalshycontentENTXTPDFuri=CELEX32019R0631 letzter Zugriff am 07062021

RioTinto (2021) Projects httpswwwriotintocomoperashytionsprojects letzter Zugriff am 07062021

Roland Berger (2018) Lithiumshyion battery value chain shares httpswwwrolandbergercomenInsightsPublicashytionsBatteryshyrecyclingshyisshyashykeyshymarketshyofshytheshyfutureshyIsshyitshyalsoshyanshyopportunityshyforhtml letzter Zugriff am 07052021

Roman L (2021) The lsquoBattery Passportrsquo and the future of the auto industry httpswwweverledgeriotheshybatteryshypassportshyandshytheshyfutureshyofshytheshyautoshyindustry letzter Zugriff am 07062021

Rongke (2012) Projekt fuumlr WindparkshyEnergiespeicherung httpwwwrongkepowercomProductshowcatid181id184langdehtml letzter Zugriff am 01062021

Rudolph F amp Jochem P (2021) Die Rolle von Elektroaushytos in der Mobilitaumlt von morgen Ambitionierte Flottenemisshysionsnormen und flankierende Politikinstrumente helfen deutsche Klimaschutzziele zu erreichen (Zukunftsimpuls Nr 15) Wuppertal Institut httpsepubwupperinstorgfrontshy

doordeliverindexdocId7663fileZI15_Elektroautospdf letzter Zugriff am 08062021

Sachverstaumlndigenrat (2019) Den Strukturwandel meisshytern shy Jahresgutachten 2019 httpswwwsachverstaenshydigenratshywirtschaftdefileadmindateiablagegutachtenjg201920JG201920_Gesamtausgabepdf letzter Zugriff am 29052021

Sachverstaumlndigenrat (2020) CoronashyKrise gemeinsam bewaumlltigen Resilienz und Wachstum staumlrken Jahresgutachshyten 2021 httpswwwsachverstaendigenratshywirtschaftdefileadmindateiablagegutachtenjg202021JG202021_Geshysamtausgabepdf letzter Zugriff am 29052021

Schaal S (2020a) PSAshyBatteriezellshyJV ACC offiziell gegruumlnshydet httpswwwelectrivenet20200904psashybatteriezellshyjvshyaccshyoffiziellshygegruendet letzter Zugriff am 08062021

Schaal S (2020b) BMW schlieszligt bdquolangfristigenldquo Liefervershytrag mit Northvolt httpswwwelectrivenet20200716bmwshyschliesstshylangfristigenshyliefervertragshymitshynorthvolt letzter Zugriff am 08062021

Schaal S (2020c) Northvolt liefert Batterien an EshyMotorshyradbauer Cake httpswwwelectrivenet20201125norshythvoltshyliefertshybatterienshyanshyeshymotorradbauershycake letzter Zugriff am 08062021

Schaal S (2020d) Northvolt liefert Groszligauftrag an Epiroc aus httpswwwelectrivenet20200318northvoltshyliefertshygrossauftragshyanshyepirocshyaus letzter Zugriff am 08062021

Schaal S (2020e) LG Chem schlieszligt Abspaltung von Batteriesparte ab httpswwwelectrivenet20201202lgshychemshyschliesstshyabspaltungshyvonshybatteriesparteshyab letzter Zugriff am 08062021

Schaal S (2020f) Battery Day Tesla zeigt neue 4680shyBatshyteriezelle httpswwwelectrivenet20200923batteryshydayshyteslashyzeigtshyneueshy4680shybatteriezelle letzter Zugriff am 29052021

Schaal S (2020g) Lucid Air startet zu Preisen ab 80000 Dollar httpswwwelectrivenet20200910lucidshyairshystartetshyzushypreisenshyabshy80shy000shydollar letzter Zugriff am 29052021


Schaal S (2021a) Mercedes EQS Aerodynamischer LuxusshyStromer mit 770 Kilometern Reichweite httpswwwelectrivenet20210415mercedesshyeqsshyaerodynamischershyluxusshystromershymitshy770shykilometernshyreichweite letzter Zugriff am 29052021

Schaal S (2021b) IPCEIshyFoumlrderung fuumlr zwoumllf H2shyMobilitaumltsshyProjekte httpswwwelectrivenet20210528ipceishyfoershyderungshyfuershyzwoelfshyh2shymobilitaetsshyprojekte letzter Zugriff am 01062021

Schmidt C M (2019) Gute Industriepolitik setzt auf Wettshybewerb und Innovation in Aiginger K Bardt H Belitz H Bofinger P Gornig M Schmidt C M Industriepolitik ndash ineffizienter staatlicher Eingriff oder zukunftsweisende Option in Wirtschaftsdient ndash Zeitschrift fuumlr Wirtschaftsposhylitik Heft 2 2019 S 87shy105 httpswwwwirtschaftsdiensteuinhaltjahr2019heft2beitragindustriepolitikshyineffishyzientershystaatlichershyeingriffshyodershyzukunftsweisendeshyoptionhtml letzter Zugriff am 29052021

Schneider J (2021) Vulcan Energy Pilotanlage im Obershyrheingraben in Betrieb gegangen httpswwwtiefegeoshythermiedenewsvulcanshyenergyshypilotanlageshyimshyoberrheinshygrabenshybetriebshygegangen letzter Zugriff am 04062021

Scholz C (2021) Das EshyAutoshyProblem tausende Tonshynen Batterien landen vorzeitig im Muumlll httpswwwhandelsblattcompolitikdeutschlandelektromobilitaetshydasshyeshyautoshyproblemshytausendeshytonnenshybatterienshylandenshyvorzeitigshyimshymuell27086770htmlticket=STshy11561242shyJbbshykqROZd4JbTZPVyffJshyap3 letzter Zugriff am 07062021

Schuumltte P (2021) Kobalt ndash Informationen zur Nachshyhaltigkeit DERA Rohstoffinformationen httpswwwdeutscheshyrohstoffagenturdeDEGemeinsamesProdukteDownloadsInformationen_Nachhaltigkeitkobaltpdfjsessionid=0FBD844D94461D408EE318742F03B3CF2_cid284__blob=publicationFileampv=4 letzter Zugriff am 09062021

Seiwert M (2019) VWs Batterien enthalten viermal so viel Kobalt wie TeslashyBatterien httpswwwwiwodeunternehshymenautovolkswagenshyelektroautosshyvwsshybatterienshyenthalshytenshyviermalshysoshyvielshykobaltshywieshyteslashybatterien24156880html letzter Zugriff am 07062021

Seyerlein C amp Prawitz S (2020) VW plant Batterie ohne Kobalt httpswwwautomobilshyindustrievogeldevwshy

plantshybatterieshyohneshykobaltshyashy972382 letzter Zugriff am 07062021

Shang K (2021) Lithiumshyion batteries LFP cathode materishyals market share forecast to increase in 2021 httpsroskillcomnewslithiumshyionshybatteriesshylfpshycathodeshymaterialsshymarketshyshareshyforecastshytoshyincreaseshyinshy2021 letzter Zugriff am 07062021

Slowik P Lutsey N amp Hsu C W (2020) How Technology Recycling And Policy Can Mitigate Supply Risks To The LongshyTerm Transition To ZeroshyEmission Vehicles International Council on Clean Transportation httpstheicctorgsitesdefaultfilespublicationszevshysupplyshyrisksshydec2020pdf letzter Zugriff am 31052021

Solarserver (2013) Japan installiert zwei groszlige Batterieshyspeicher zur Netzintegration von Solarshy und Windstrom httpswwwsolarserverde20130809japanshyinstalliertshyzweishygrosseshybatteriespeichershyzurshynetzintegrationshyvonshysolarshyundshywindstrom letzter Zugriff am 04062021

Spiegel (2020) Leck in Waumlrmekraftwerk shy 20000 Tonnen Diesel ausgelaufen httpswwwspiegeldepanoramarusslandshyleckshyinshywaermekraftwerkshy20shy000shytonnenshydieselshyausgelaufenshyashy37dea1c6shy42d5shy40c0shya743shy37c56d97c2c8 letzter Zugriff am 07062021

Statista (2021) Weltweite Automobilproduktion 2020 httpsdestatistacomstatistikdatenstudie151749umshyfrageentwicklungshydershyweltweitenshyautomobilproduktion letzter Zugriff am 08062021

Steen M Lebedeva N Di Persio F Boon-Brett L (2017) EU Competitiveness in Advanced Lishyion Batteries for EshyMobility and Stationary Storage Applications ndash Opportunishyties and Actions httpspublicationsjrceceuropaeureposhysitoryhandleJRC108043 letzter Zugriff am 06062021

Sternberg A Hebling C M Hank C (2019) Greenhouse gas emissions for Battery electric and fuel cell electric veshyhicles with ranges over 300 km httpswwwisefraunhoferdecontentdamiseendocumentsNews190815_LCAshyBEVshyFCEV_Results_EnglishVersionpdf letzter Zugriff am 07062021


Sommerville R Zhu P Rajaeifar M A Heidrich O Goodship V amp Kendrick E (2021) A qualitative assessment of lithium ion battery recycling processes 165 105219 Resources Conservation and Recycling httpswwwsciencedirectcomsciencearticlepiiS0921344920305358 letzter Zugriff am 08062021

Terrafame (2020) Terrafamersquos nickel sulphate producshytion offers 60 lower carbon footprint than existing conventional processes httpswwwterrafamecomnewsshyfromshytheshyminenews202009terrafamesshynickelshysulpshyhateshyproductionshyoffersshytheshylowestshycarbonshyfootprintshyinshytheshyindustryshyaltogethershy60shylowershythanshyinshyexistingshyconventionalshyprocesseshtml letzter Zugriff am 01062021

Tesla (2020) Tesla Conflict Minerals Report httpswwwteslacomsitesdefaultfilesaboutlegal2019shyconflictshymineralsshyreportpdf letzter Zugriff am 01062021

The Mobility House (2020) httpswwwmobilityhousecomde_deratgebertcoshyvergleichshyelektroautoshyvsshybenziner letzter Zugriff am 28052021

Thielmann A Neef C Hettesheimer T Doumlscher H Wietschel M Tuumlbke J (2017) EnergiespeichershyRoadmap (Update 2017) HochenergieshyBatterien 2030+ und Perspekshytiven zukuumlnftiger Batterietechnologien httpswwwisifraunhoferdecontentdamisidokumentecctlibEnergieshyspeichershyRoadmapshyDezembershy2017pdf letzter Zugriff am 15042021

Thielmann A Neef C Fenske C Wietschel M (2018) EnergiespeichershyMonitoring 2018 Leitmarktshy und Leitanbieshyterstudie LithiumshyIonenshyBatterien fuumlr die Elektromobilitaumlt httpswwwisifraunhoferdecontentdamisidokumentecctlibEnergiespeichershyMonitoring_2018pdf letzter Zugriff am 28052021

Thielmann A Wietschel M Funke S Grimm A Hettesheimer T Langkau S Loibl A Moll C Neef C Ploumltz P Sievers L Tercero Espinoza L Edler J (2020) Batterien fuumlr Elektroautos Faktencheck und Handlungsbeshydarf httpswwwisifraunhoferdecontentdamisidokushymentecct2020FaktencheckshyBatterienshyfuershyEshyAutospdf (dort Endnoten 92 112 119) letzter Zugriff am 02062021

Thielmann A Neef C Hettesheimer T Ahlbrecht K Ebert S (2021) Future Expert Needs in the Battery Sector

httpseitrawmaterialseuwpshycontentuploads202103EITshyRawMaterialsshyFraunhofershyReportshyBatteryshyExpertshyNeedsshyMarchshy2021pdf letzter Zugriff am 18052021

Transport amp Environment (2017) Electric vehicle life cycle analysis and raw material availability httpswwwtransporshytenvironmentorgsitestefilespublications2017_10_EV_LCA_briefing_finalpdf letzter Zugriff am 18052021

Transport amp Environment (2020a) Mission (almost) acshycomplished httpswwwtransportenvironmentorgsitestefilespublications2020_10_TE_Car_CO2_report_finalpdf letzter Zugriff am 01062021

Transport amp Environment (2020b) How clean are electric carsTampErsquosanalysisofelectriccarlifecycleCO₂emissionshttpswwwtransportenvironmentorgsitestefilesdownloadsT26EE28099s20EV20life20cycle20analysis20LCApdf letzter Zugriff am 18052021

Transport amp Environment (2021a) CO2 targets propel Euroshype to 1st place in emobility race httpswwwtransportenshyvironmentorgsitestefilespublications202020EV20sales20briefingpdf letzter Zugriff am 18052021

Transport amp Environment (2021b) Cars CO2 review Europersquos chance to win the emobility race httpswwwtransportenvironmentorgsitestefilespublicationsCar20CO220202120revision20shy20position20paper2028T26E29pdf letzter Zugriff am 08062021

Umweltbundesamt (2020) Emissionen des Verkehrs httpswwwumweltbundesamtdedatenverkehremissioshynenshydesshyverkehrspkwshyfahrenshyheuteshyklimashyundshyumweltvershytraglicher letzter Zugriff am 18052021

Umweltbundesamt (2021a) Emissionsdaten httpswwwumweltbundesamtdethemenverkehrshylaermemissionsdatenHBEFA letzter Zugriff am 18052021

Umweltbundesamt (2021b) TreibhausgasshyEmissionen httpswwwumweltbundesamtdethemenklimashyenergietreibhausgasshyemissionen letzter Zugriff am 18052021

UN Environment Programme (UNEP) (2009) Guidelines for Social Life Cycle Assessment of Products httpswwwoekodeoekodoc9082009shy023shyenpdf letzter Zugriff am 07062021


UN Global Compact (2021) The Ten Principles of the UN Global Compact httpswwwunglobalcompactorgwhatshyisshygcmissionprinciples letzter Zugriff am 07062021

US Geological Survey (USGS) (2021a) Mineral Commodishyty Summaries January 2021 Cobalt httpspubsusgsgovperiodicalsmcs2021mcs2021shycobaltpdf letzter Zugriff am 07062021

US Geological Survey (USGS) (2021b) Mineral Commoshydity Summaries January 2021 Lithium httpspubsusgsgovperiodicalsmcs2021mcs2021shylithiumpdf letzter Zugriff am 07062021

US Geological Survey (USGS) (2021c) Mineral Commodity Summaries January 2021 Graphit httpspubsusgsgovperiodicalsmcs2021mcs2021shygraphitepdf letzter Zugriff am 09062021

Vanadium (2020) Where now for the worldrsquos largest energy storage battery in China httpswwwvanadishyumcorpcomnewsindustrywhereshynowshyforshytheshyworldsshylargestshyenergyshystorageshybatteryshyinshychina letzter Zugriff am 08062021

VDA (2020) Verschaumlrfung der EUshyKlimaziele verstaumlrkt in CoronashyKrise Druck auf die Automobilindustrie httpswwwvdadedepressePressemeldungenVerschshyrfungshydershyEUshyKlimazieleshyverstshyrktshyinshyCoronashyKriseshyDruckshyaufshydieshyAutomobilindustriehtml letzter Zugriff am 01062021

VDA (2021a) Automobilproduktion Zahlen zur Automobilshyproduktion im Inshy und Ausland httpswwwvdadedesershyviceszahlenshyundshydatenjahreszahlenautomobilproduktionhtml letzter Zugriff am 01062021

VDA (2021b) Monatszahlen httpswwwvdadedesershyviceszahlenshyundshydatenmonatszahlenhtml letzter Zugriff am 01062021

VDIVDE-IT (tbp) Noch unveroumlffentlichte Publikation der wissenschaftlichen Begleitung zur Foumlrdermaszlignahme Batteshyriezellfertigung VDIVDEshyIT GmbH (Hrsg)

Verivox (2020) Elektroauto vs Verbrennungsmotor Kosshytenvergleich httpswwwverivoxdeelektromobilitaetratgeberelektroautoshyvsshyverbrennungsmotorshykostenvershygleichshy1000990 letzter Zugriff am 15042021

Volkswagen (2019a) Lithium zu Lithium Mangan zu Manshygan BatterieshyRecyclingshyAnlage httpswwwvolkswagenagcomdenewsstories201902lithiumshytoshylithiumshymangashyneseshytoshymanganesehtml letzter Zugriff am 01062021

Volkswagen (2019b) Batteriezellfertigung Pilotlinie gestartet httpswwwvolkswagenagcomdenewsstoshyries201909batteryshycellshyassemblyshyshypilotshylineshystartedhtml letzter Zugriff am 28052021

Volkswagen (2020a)DieCO₂-BilanzdesElektro-Fahrzeugs httpswwwvolkswagenagcomdenewsstories202102eshymobilityshyisshyalreadyshythisshymuchshymoreshyclimateshyneutralshytodayhtml letzter Aufruf 08062021

Volkswagen (2020b) Volkswagen setzt sich fuumlr verbesserte Arbeitsbedingungen im Kleinstbergbau von Kobalt im Kongo ein httpswwwvolkswagenagcomdenews202011VolkswagenshyengagesshyinshyimprovingshyworkingshyconditionsshyinshyartisanalshycobaltshyminesshyinshytheshyDemocraticshyRepublicshyofshyConshygohtml letzter Zugriff am 08062021

Volkswagen (2020c) Story bdquoDer groszlige Kostenvergleich EshyAuto vs Verbrennerldquo httpswwwvolkswagenshynewsroomcomdebilderdetailstoryshydershygrosseshykostenvergleichshyeshyautoshyvsshyverbrennershy32850 letzter Zugriff am 28052021

Volkswagen (2021a) K wie Kobalt httpswwwvolkswashygenshynewsroomcomdekshywieshykobaltshy4854 letzter Zugriff am 08062021

Volkswagen (2021b) Power Day Volkswagen praumlsentiert TechnologyshyRoadmap fuumlr Batterie und Laden bis 2030 httpswwwvolkswagenshynewsroomcomdepressemitteishylungenpowershydayshyvolkswagenshypraesentiertshytechnologyshyroadmapshyfuershybatterieshyundshyladenshybisshy2030shy6891 letzter Zugriff am 17052021

Werwitzke C (2020a) Fortum BASF und Nornickel planen RecyclingshyCluster httpswwwelectrivenet20200307fortumshybasfshyundshynornickelshyplanenshyrecyclingshycluster letzter Zugriff am 08062021

Werwitzke C (2020b) CATL beauftragt Hoppecke mit BatterieshyServices in Europa httpswwwelectrivenet20200728catlshybeauftragtshyhoppeckeshymitshybatterieshyservicesshyinshyeuropa letzter Zugriff am 08062021


Werwitzke C (2020c) 23 europaumlische Laumlnder launchen IPshyCEI Wasserstoff httpswwwelectrivenet2020121823shyeuropaeischeshylaendershylaunchenshyipceishywasserstoff letzter Zugriff am 30052021

Werwitzke C (2021) ElringKlinger verbucht Auftrag uumlber Zellkontaktiersysteme httpswwwelectrivenet20210309elringklingershyverbuchtshyauftragshyuebershyzellshykontaktiersysteme letzter Zugriff am 31052021

Whiteside J amp Finn-Foley D (2019) Supply Chain Looms as Serious Threat to Batterieslsquo Green Reputation httpswwwgreentechmediacomarticlesreadgraphiteshytheshybiggestshythreatshytoshybatteriesshygreenshyreputation letzter Zugriff am 08062021

Whoriskey P (2016) In your phone in their air httpswwwwashingtonpostcomgraphicsbusinessbatteriesgraphiteshyminingshypollutionshyinshychina letzter Zugriff am 08062021

Winkler M amp Mehl R (2021) Finding a new balance in the automotive industry httpswwwcapgeminicomwpshycontentuploads202101Capgemini_NewshyBalanceshyinshytheshyAutomotiveshyIndustry_pov_20210129pdf letzter Zugriff am 08062021

Witsch K (2021) Unter dem Rhein liegt Europas groumlszligshytes LithiumshyVorkommen httpswwwhandelsblattcomunternehmenenergieelektromobilitaetshyuntershydemshyrheinshyliegtshyeuropasshygroesstesshylithiumshyvorkommen27037476htmlticket=STshy6542829shylzlDSbznCzYu4gzdAbzfshyap5 letzter Zugriff am 08062021

Worldbank (2021) Worldwide Governance Indicators 2020 httpsinfoworldbankorggovernancewgiHomeReports letzter Zugriff am 09062021

World Economic Forum (2019) A Vision for a Sustainable Battery Value Chain in 2030 shy Unlocking the Full Potential to Power Sustainable Development and Climate Change Mitigation httpswww3weforumorgdocsWEF_A_Visishyon_for_a_Sustainable_Battery_Value_Chain_in_2030_Reshyportpdf letzter Zugriff am 08062021

World Economic Forum (2020) Global Battery Alliance httpswwwweforumorgglobalshybatteryshyallianceaction letzter Zugriff am 31052021

Zhang P (2020) Tesla confirms entryshylevel Chinashymade Model 3 uses lithium iron phosphate batteries httpscnshytechpostcom20201003teslashyconfirmsshyentryshylevelshychinashymadeshymodelshy3shyusesshylithiumshyironshyphosphateshybatteries letzter Zugriff am 08062021

ZVEI - Zentralverband Elektrotechnik-und Elektronikin-dustrie e V (2021) Position Paper shy On the proposal of the EU Commission for a new Battery Regulation ZVEI httpswwwzveiorgfileadminuser_uploadPresse_und_MedienPublikationen2021MaerzProposal_of_the_EU_Commissishyon_for_a_new_Battery_RegulationProposalshyBatteryshyRegushylationshyZVEIshyPositionpdf letzter Zugriff am 31052021

Anhang ndash Rohstoffsteckbriefe | 67

4 ANHANG ndash ROHSTOFFSTECKBRIEFE

Kobalt-Reserven 2020 (in Tonnen)Bergwerkfoumlrderung von Kobalt 2020 (in Tonnen)

Durchschnitt der World Governance Indikatoren 2019

15 bis 2505 bis 15-05 bis 05-15 bis -05-25 bis -15

China

Russland

DR Kongo

MarokkoKuba

Philippinen

Papua Neu Guinea

Australien

Kanada

3600000

500000

1400000

260000

51000

100000

3600

5700

4700

2800

6300250000220000

3200

14000 1900 80000 2300

Abbildung12KobaltfoumlrderungundReservennachLaumlndern(2020)FarblichdargestelltderWorld-Governance-Index(Durchschnitt)derWeltbank(2019)EigeneDarstellungnachSchuumltte2021USGS2021aundWorldbank2021

41 Kobalt

Was sind die relevanten Eigenschaften des RohstoffsKobalt (Co) ist ein silbergraues Metall und steht im Perishyodensystem zwischen Eisen und Nickel Aufgrund seiner besonderen Eigenschaften (Ferromagnetismus Haumlrte und Verschleiszligfestigkeit in Legierungen hoher Schmelzpunkt niedrige thermische und elektrische Leitfaumlhigkeit sowie seine Valenzelektronenstruktur mit der sich intensive blaue Farben herstellen lassen) wird Kobalt in verschiedensten Anshywendungen eingesetzt

Wozu braucht man ihnKobalt ist ein wichtiger Bestandteil von vielen LithiumshyIonenshyAkkumulatoren und wird in den Kathoden als Oxid (LithishyumshyCobaltshyOxid LCO) oder als Mischoxid (NickelshyManganshyCobalt NMC oder LithiumshyNickelshyCobaltshyAluminiumshyOxid NCA) eingesetzt Im Jahr 2020 wurden etwa 50shy60 des global produzierten Kobalts in Batterien verwendet Das uumlbshyrige Kobalt fand vorwiegend in Superlegierungen Karbiden Diamantwerkzeugen und Magneten Verwendung

223 Al Barazi 2018

Wie kritisch ist der RohstoffKobalt wird zumeist als Nebenprodukt in der Kupfershy bzw der Nickelminenproduktion gewonnen Die demokratische Republik Kongo dominiert derzeit die Kobaltminenproduktishyon mit etwa 70 Marktanteil In Europa existieren bekannte Kobaltreserven in Finnland Der Anteil an der globalen Foumlrshyderung betrug hier zuletzt allerdings nur 08 Die Raffinashydenproduktion von Kobalt ist konzentriert auf China Finnshyland Kanada Japan und Australien

Auch wenn Kobalt nicht als Konfliktmineral eingestuft ist weist es aufgrund der Rahmenbedingungen des Kleinbergshybaus in der demokratischen Republik Kongo dennoch aumlhnshyliche Risiken auf Waumlhrend das Lieferkettenrisiko im Kontext der Sorgfaltspflicht adressiert werden kann bleibt das hohe Laumlnderrisiko durch die Konzentration auf Kongo bestehen223 Abbildung 12 zeigt die 9 groumlszligten Kobaltminenproduzenten inklusive der Reserven nach Laumlndern Diese stehen fuumlr etwa 93 der weltweiten Kobaltminenproduktion Zur Visualisieshyrung des Laumlnderrisikos erfolgt eine Einfaumlrbung anhand des


Durchschnitts der sechs World Governance Indikatoren224 der Weltbank

Kobalt kann derzeit nicht ohne Performanceverlust in Batshyterien substituiert werden Trotzdem haben Batteriezellen ohne Kobalt vor allem aufgrund des niedrigeren Preises einen signifikanten Marktanteil Batterien auf Basis von LithishyumshyEisenphosphat (LFP) werden im Jahr 2021 vorrausichtshylich einen Marktanteil von 25 erreichen225 Gleichzeitig wird intensiv an kobaltreduzierten Kathoden und kobaltfreishyen Kathoden geforscht

Wie lange reichen die bekannten VorkommenDie weltweiten Reserven von Kobalt wurden im Jahr 2020 im Rahmen des US Geological Survey (USGS) auf 71 Millionen Tonnen geschaumltzt Das entspricht der 50shyfachen Foumlrdermenshyge des Jahres 2020 Die weltweiten Ressourcen in Kupfer und nickelhaltigem Sedimentgestein werden auf 25 Millionen Tonnen geschaumltzt Weitere 120 Millionen Tonnen Kobaltreshyserven koumlnnten sich in Manganknollen auf dem Grund des Atlantiks des Indischen sowie des Pazifischen Ozeans befinshyden226 Aufgrund des hohen Kobaltpreises ist die Ruumlckgewinshynung von Kobalt durch Recycling von Batterien bereits heute wirtschaftlich

Ist die Versorgung der EU sichergestelltDie EU ist auf Importe angewiesen Positiv ist anzumerken dass Finnland uumlber Kobaltreserven wie auch Raffinadenkashypazitaumlten verfuumlgt

Ist die Rohstoffgewinnung nachhaltig und menschenrechtskonformEin Groszligteil der weltweiten Bergwerkfoumlrderung von Kobalt entfaumlllt derzeit auf die demokratische Republik Kongo Histoshyrische Verhuumlttungsaktivitaumlten haben das Oumlkosystem geschaumlshydigt Korruption ist bei der Vergabe von Abbaukonzessionen oft ein Problem Der Kleinbergbau im Kongo bringt Risiken der Arbeitssicherheit und Kinderarbeit

224IndikatorenVoiceandAccountabilityPoliticalStabilityandAbsenceofViolenceGovernmentEffectivenessRegulatoryQualityRuleofLawundConshytrolofCorruption

225 Shang 2021

226 USGS 2021a

42 Lithium

Was sind die relevanten Eigenschaften des RohstoffsLithium ist das leichteste Metall im Periodensystem und beshysitzt eine hohe spezifische elektrische Kapazitaumlt (386 Ahg) und ein sehr niedriges Elektrodenpotenzial (shy304 V gegen Standardwasserstoffelektrode) Diese Eigenschaften machen Lithium zum idealen Material in modernen Batterien insbeshysondere fuumlr Anwendungen mit hoher Energiedichte

Wozu braucht man ihnLithium ist wesentlicher Bestandteil aller LithiumshyIonenshyBatshyterien und befindet sich dort im Elektrolyten sowie in der Kathode (im entladenen Zustand) Eine Batteriezelle mit dem Kathodenmaterial NMC 111 und einen Kathodenanteil von 35 wt enthaumllt etwa 25 wt Lithium Im Jahr 2020 wurden knapp 71 des weltweit produzierten Lithiums fuumlr Akkushymulatoren verwendet Weitere Anwendung findet Lithium in der Keramikshy und Glasindustrie (14 ) bei Schmierstoffen (4 ) in Polymeren (2 ) im Metallguss (2 ) und in der Luftshyaufbereitung (1 )

Akkumulatoren 71

Keramik 14

Schmierstoffe 4

Polymere 2

Metallguss 2

Luftaufbereitung 1

Rest 6

Anteil Lithium nach Anwendung an der Gesamt-produktion von Lithium 2020

Abbildung 13 Verwendung von Lithium nach Anwendung im Jahr 2020 gemaumlszlig USGS 2021b


Wie kritisch ist der RohstoffAustralien ist in den letzten Jahren zum groumlszligten Exporteur von Lithium aufgestiegen Lithium wird dort im Tagebau aus Festgestein gewonnen Als Lithiumkonzentrat geht ein Groszligteil der Exporte nach China wo es zu Batterievorproshydukten und Batteriezellen weiterverarbeitet wird Chile und Argentinien sind die zweitshy bzw drittgroumlszligten Lithiumlieferanshyten Hier wird Lithium aus Sole gewonnen und meist lokal zu Lithiumhydroxid bzw Lithiumcarbonat weiterverarbeitet Zusammen stehen diese drei Laumlnder fuumlr 90 der weltweishyten Lithiumproduktion Die drei groumlszligten Lithiumproduzenshyten Albemarle SQM und Tianqi stellten 2019 etwa 50 des weltweit gehandelten Lithiums her Dies stellt eine hohe Laumlnshydershy wie auch Firmenkonzentration dar227

227 DERA 2021

Der starke Preisanstieg beim Lithium im Jahr 2016 hat zahlshyreiche Investitionen angestoszligen infolgedessen die Produktishyonskapazitaumlten ausgebaut wurden Es ist davon auszugehen dass trotz steigender Nachfrage genug Lithium produziert werden kann An der hohen Laumlnderkonzentration wird sich kurzfristig vorerst nichts aumlndern Abbildung 14 zeigt die sieshyben groumlszligten Lithiumminenproduzenten sowie die Laumlnder mit den groumlszligten Lithiumreserven Diese sieben Laumlnder steshyhen fuumlr etwa 99 der weltweiten Lithiumminenproduktion Zur Visualisierung des Laumlnderrisikos erfolgt eine Einfaumlrbung anhand des Durchschnitts der sechs World Governance Indishykatoren der Weltbank

Eine Substitution in LithiumshyIonenshyBatterien ist nicht moumlgshylich Batterietechnologien mit anderen leichten Alkalishy und

Lithium-Reserven 2020 (in Tonnen)Bergwerkfoumlrderung von Lithium 2020 (in Tonnen)



China

Australien

Simbabwe

Portugal

Brasilien

Argentinien

USA

Kanada

Chile9200000

1900000

95000

750000

530000

60000

220000

1500000

4700000

1900

1200

40000

14000

900

620018000

Abbildung14LithiumfoumlrderungundReservennachLaumlndern(2020)FarblichdargestelltderWorld-Governance-Index(Durchschnitt)derWeltbank(2019)EigeneDarstellung nach Drobe 2020 USGS 2021b und Worldbank 2021


Erdalkalimetallen (Natrium bzw Magnesium) werden dershyzeit erforscht oder in Nischenanwendungen genutzt (z B NaNiCl2shyBatterien)228

Wie lange reichen die bekannten VorkommenDie globale Lithiumproduktion im Jahr 2020 betrug 82000 Tonnen Die weltweiten bekannten Lithiumreserven werden derzeit auf 21 Millionen Tonnen beziffert Das entspricht der 256shyfachen Foumlrdermenge im Jahr 2020 Die Angaben zu den weltweiten Ressourcen liegen teilweise weit auseinander Nach Angaben der amerikanischen USGS aus dem Jahr 2021 liegen die weltweiten Ressourcen bei etwa 86 Millionen Tonshynen229 Es wird erwartet dass der Bedarf an Lithium bis zum Jahr 2050 um den Faktor 50 im Vergleich zu 2018 zunehmen wird Dies entspricht einen Jahresbedarf in Houmlhe von etwa 195 der heute bekannten Reserven bzw 5 der heute bekannten Ressourcen Die Gewinnung von Lithium durch das Recycling von Batterien spielt fuumlr die Rohstoffversorgung derzeit noch keine groszlige Rolle

Ist die Versorgung der EU sichergestelltDie EU ist derzeit stark auf Importe angewiesen Allerdings verfuumlgt Europa uumlber eigene Ressourcen (Jadar Serbien230 Oberrheingraben in Suumlddeutschland231 ZinnwaldshyProjekt232 im Erzgebirge) welche derzeit erkundet werden

Ist die Rohstoffgewinnung nachhaltig und menschenrechtskonformDie Rohstoffgewinnung von Lithium findet uumlberwiegend in Laumlndern mit hohem GovernanceshyIndex (Australien Chile und Argentinien) und uumlberwiegend in duumlnn besiedelten Gebieten statt Dennoch sind Konflikte mit der Bevoumllkerung bezuumlglich Wassernutzung sehr praumlsent

228 Fraunhofer IKTS 2021

229 USGS 2021b

230 RioTinto 2021

231 Schneider 2021

232 Deutsche Lithium 2021

233 Damm amp Zhou 2020

43 Graphit

Was sind die relevanten Eigenschaften des RohstoffsGraphit ist eine allotrope Form von Kohlenstoff Er kann als Erz (natuumlrlicher Graphit) gewonnen oder auch synthetisch hergestellt werden

Wozu braucht man ihnGraphit wird derzeit uumlberwiegend fuumlr feuerfeste Materialishyen z B Tiegel Abdeckungen in Oumlfen oder als Elektroden fuumlr Elektrostahl sowie als Schmiermittel verwendet Hochreines Graphit ist derzeit das StandardshyMaterial fuumlr die Anoden in LithiumshyIonenshyBatterien Graphit verfuumlgt uumlber eine sehr gute elektrische Leitfaumlhigkeit ist sehr stabil auch in stark oxidieshyrender Umgebung und verfuumlgt uumlber die Faumlhigkeit Lithium hoch reversibel zu speichern (Laden) und wieder abzugeben (Entladen) Graphit macht etwa 14shy19 wt einer Batteriezelshyle aus233

Elektrostahl 34

uumlbrige 6

Feuerfeste Materialien 22

Schmiermittel 6

Gieszligerei 8

Lithium-Ionen Batterien 7

Formteile 6

Reibbelaumlge 8

Batterien sonstige 1

2018

202522ndash30

Anteil LIB an der Graphitnachfrage vor der Weiter-verarbeitung

Abbildung 15 Verwendung von Graphit global gemaumlszlig DERA 2021


Wie kritisch ist der RohstoffDer Rohstoff Graphit ist fuumlr europaumlische Batteriehersteller kritisch aufgrund der hohen Marktkonzentration auf wenige groszlige chinesische und japanische Firmen sowie des Mangels an Substitutionsmoumlglichkeiten Das gesamte Graphitangebot wird als ausreichend angesehen und es wird erwartet dass die Graphitrohstoffproduktion die zukuumlnftige Nachfrage beshyfriedigen koumlnnen wird

Die bekannten Graphitreserven sind weltweit verteilt und werden auf etwa 300 Millionen Tonnen abbaubare Reserven geschaumltzt Etwa 24 davon befinden sich in China Groszlige Reserven befinden sich zudem in der Tuumlrkei (30 ) und in Brasilen (25 ) Mit etwa 105 Mio Tonnen macht der Anteil europaumlischer Reserven weniger als 1 der globalen aus Die Ressourcen in Europa werden auf 11 m Tonnen geschaumltzt Bei der Produktion von natuumlrlichem Graphit nimmt China eine dominante Rolle ein Knapp 70 der weltweiten Produktion


235 RAM 2020

von natuumlrlichem sowie 50 des synthetischen Graphits entshyfiel im Jahr 2018 auf China234 Die Aufbereitungsschritte des Rohstoffs Graphit hin zum Batteriematerial Graphit werden zu 95 in China und Japan durchgefuumlhrt235

Die Substitutionsmoumlglichkeiten sind begrenzt Fuumlr Nischenshyanwendungen kann Graphit durch LithiumshyTitanshyOxid (LTO) ersetzt werden In der Regel ist dies allerdings mit houmlheren Kosten und niedrigeren Energiedichten verbunden In der Forschung wird eine Substitution durch Silizium untersucht Derzeit kann Silizium mit etwa 5shy10 allerdings nur zu eishynem kleinen Teil dem Graphit zugesetzt werden Die Anoden von Feststoffbatterien bestehen aus Lithiummetal und benoumlshytigen folglich kein Graphit allerdings sind diese aber noch viele Jahre von der Markteinfuumlhrung entfernt Es ist deshalb davon auszugehen dass Graphit noch laumlngere Zeit das domishynierende Anodenmaterial bleiben wird

Bergwerkfoumlrderung von Graphit 2020 (in Tonnen)Grafitreserven 2020 (in Tonnen)



China

Ukraine

Russland

Mosambik

MadagaskarBrasilien

Indien

70000000 25000000

70000000

8000000

73000000

95000

47000

120000

34000

650000

24000

19000

Abbildung16GraphitfoumlrderungundReservennachLaumlndern(2020)FarblichdargestelltderWorld-Governance-Index(Durchschnitt)derWeltbank(2019)EigeneDarstellung nach Damm amp Zhou 2020 USGS 2021c und Worldbank 2021


Wie lange reichen die bekannten VorkommenIm Jahr 2018 betrug die weltweite Mienenproduktion von natuumlrlichem Graphit etwa 164 Millionen Tonnen Demgeshygenuumlber stehen etwa 300 Millionen Tonnen bekannte Grashyphitreserven Das entspricht der 182shyfachen Foumlrdermenge im Jahre 2018 Zusaumltzlich kann Graphit synthetisch hergeshystellt werden Ein Recycling von Graphit aus LithiumshyIonenshyBatterien findet aus wirtschaftlichen Gruumlnden noch nicht statt

Ist die Versorgung der EU sichergestelltAuf Europa entfallen derzeit nur etwa 2 der weltweiten Minenproduktion fuumlr Graphit wodurch sich eine sehr starshyke Importabhaumlngigkeit ergibt Etwa 175000 t natuumlrlicher Graphit wurden im Jahr 2018 in die EU eingefuumlhrt Das entshyspricht 30 der globalen Importe Aufgrund des Versorshygungsrisikos hat die EU natuumlrlichen Graphit als kritischen Rohstoff eingestuft Abbildung 16 zeigt die sieben groumlszligten Graphitminenproduzenten sowie die Laumlnder mit den groumlszligten Graphitreserven Diese sieben Laumlnder stehen fuumlr etwa 90 der weltweiten Graphitminenproduktion Zur Visualisierung des Laumlnderrisikos erfolgt eine Einfaumlrbung anhand des Durchshyschnitts der sechs World Governance Indikatoren der Weltshybank

Ist die Rohstoffgewinnung nachhaltig und menschenrechtskonformDie Rohstoffgewinnung von Graphit sowie dessen Weitervershyarbeitung ist mit hohem Energieverbrauch und Umweltbeshylastungen verbunden und findet vorwiegend in Laumlndern mit niedrigen Umweltstandards statt236


| 73Abbildungsverzeichnis

ABBILDUNGSVERZEICHNIS

Abbildung 1 Ausgewaumlhlte Ziele und Unterziele der SDGs fuumlr nachhaltige Entwicklung mit hoher Relevanz fuumlr die Batteriezellfertigung Eigene Darstellung 7

Abbildung 2 Auf die Speicherenergie normierte Treibhausgasemissionen bei der Herstellung von NMCshybasierten Batterien in kg CO2shyeq pro kWh Identische Quellen sind je Technologie farblich codiert Eigene Darstellung 11

Abbildung 3 WellshytoshywheelshyBetrachtung THG Emissionen und Energiebedarf verschiedener Antriebstechnologien bzw Energiequellen (f=fosil mix=EU Strommix EE= erneuerbare Energien) Nach JEC WellshyToshyWheels report v5 13

Abbildung 4 Teilnehmende und Standorte der durch das IPCEI on Batteries und IPCEI EuBatIn gefoumlrderten Vorhaben Die Farben hinter den Unternehmen geben an welche Wertschoumlpfungsstufen die Vorhaben adressieren Eigene Darstellung 20

Abbildung 5 Europaumlische Initiativen zur Etablierung eines nachhaltigen BatterieshyOumlkosystems und deren Maszlignahmen Eigene Darstellung 23

Abbildung 6 Moumlgliche Pfade fuumlr die Verwertung von Altbatterien Die dunkelgrau unterlegten Kaumlstchen zeigen die regulatorischen Ansaumltze zur Staumlrkung einer BatterieshyKreislaufwirtschaft Eigene Darstellung 29

Abbildung 7 Abschaumltzung BattEnergieProdEnergie in Abhaumlngigkeit der Zyklenzahl fuumlr den 1 Lebenszyklus sowie zwei 2 Lebenszyklen Eigene Darstellung 33

Abbildung 8 Vergleich der laufenden Kosten zwischen EshyPkw und Fahrzeug mit Verbrennungsmotor gemaumlszlig Volkswagen 2020c 43

Abbildung 9 Prognostizierte Kostenentwicklungen der Batteriepackkosten bis 2030 (gemaumlszlig LutseyNicholas 2019) 44

Abbildung 10 Abschaumltzungen der globalen EshyPkwshyNeuzulassungen in und sich daraus ergebender LIBshyBedarf in GWh jeweils bis 2050 gemaumlszlig Thielmann et al 2018 45

Abbildung 11 Bilanz der Beschaumlftigung in der Automobilindustrie ausgehend von etwa 848 Tsd Beschaumlftigten in 2019 von denen rund 422 Tsd direkt mit der Herstellung von Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor verbunden sind (schraffierter Bereich) Ruumlckgang bis 2030 nach Schaumltzung des ifoshyInstituts durch Steigerung des Anteils von EV auf 47 Zunahme auf Basis der Erkenntnis der Boston Consulting Group dass bei der Produktion von BEV derzeit etwa 4 weniger Arbeitsstunden bei den OEM anfallen Eigene Darstellung gemaumlszlig Falk et al 2021 und Niese et al 2021 49

Abbildung 12 Kobaltfoumlrderung und Reserven nach Laumlndern (2020) Farblich dargestellt der WorldshyGovernanceshyIndex (Durchschnitt) der Weltbank (2019) Eigene Darstellung nach Schuumltte 2021 USGS 2021a und Worldbank 2021 67

Abbildung 13 Verwendung von Lithium nach Anwendung im Jahr 2020 gemaumlszlig USGS 2021b 68

Abbildung 14 Lithiumfoumlrderung und Reserven nach Laumlndern (2020) Farblich dargestellt der WorldshyGovernanceshyIndex (Durchschnitt) der Weltbank (2019) Eigene Darstellung nach Drobe 2020 USGS 2021b und Worldbank 2021 69

Abbildung 15 Verwendung von Graphit global gemaumlszlig DERA 2021 70

Abbildung 16 Graphitfoumlrderung und Reserven nach Laumlndern (2020) Farblich dargestellt der WorldshyGovernanceshyIndex (Durchschnitt) der Weltbank (2019) Eigene Darstellung nach Damm amp Zhou 2020 USGS 2021c und Worldbank 2021 71


ABKUumlRZUNGSVERZEICHNIS3TG Tin Tungsten Tantal and Gold (Zinn Wolfram Tantal und Gold)

ACC Automotive Cells Company

BAFA Bundesamt fuumlr Ausfuhrkontrolle

BEV Battery Electric Vehicle (dt [batterieshyelektrisch betriebenes] Elektrofahrzeug)

BESS BatterieshyEnergiespeichersystem (stationaumlrer Speicher)

BMWi Bundesministerium fuumlr Wirtschaft und Energie

BattVOshyE Batterie Verordnungsentwurf

BMS BatterieshyManagementsystem

CASE Connected autonomous shared electric

CIRAF Cobalt Industry Responsible Assessment Framework

CO2shyeq Aumlquivalente von Kohlenstoffdioxid Haumlufig als wirkgleiche Zusammenfassung von Treibhausgasen

CMRT Conflict Mineral Report Template

DoD DepthshyofshyDischarge

EBA European Battery Alliance (Europaumlische Batterie Allianz)

EE Erneuerbare Energien

EEG Erneuerbare Energien Gesetz

EIT European Institute of Innovation and Technology

EshyPkw ElektroshyPersonenkraftwagen

ERMA European Raw Material Alliance

ETIP European Technology and Innovation Platform

EU European Union

EuBatIn European Battery Innovation

EUshyETS Europaumlischer Emissionshandel (European Union Emissions Trading System)

ESS Energiespeichersystem

EV ElectricshyVehicle (Elektroauto)

FCEV Fuel Cell Electric Vehicle (Brennstoffzellenfahrzeug)

FampE Forschung amp Entwicklung

GBA Global Battery Alliance

GIZ Deutsche Gesellschaft fuumlr Internationale Zusammenarbeit

GRI Global Reporting Initiative

ICEV Internal Combustion Engine Vehicle (Fahrzeug mit Verbrennungsmotor)

| 75Abkuumlrzungsverzeichnis

ILC International Lithium Corporation

IPCEI Important Projects of Common European Interest

IRMA Initiative for Responsible Mining Assurance

JV Joint Venture

KPI Key Performance Indicator

KSZ Klimaschutzziele

LCA Life Cycle Assessment

Lkw Lastkraftwagen

LiCoO2 Lithiumcobaltoxid

nEHS Nationales Emissionshandelssystem

NMC Nickel Mangan Kobalt

NPM Nationale Plattform Zukunft der Mobilitaumlt

OECD Organisation for Economic Coshyoperation and Development

OEM Original Equipment Manufacturer

OumlPNV Oumlffentlicher Personennahverkehr

PHEV PlugshyIn Hybrid Electric Vehicle

RMI Responsible Minerals Initiative

SBT Science Based Targets

SDGs Sustainable Development Goals

SoH StateshyofshyHealth

THG Treibhausgas Haumlufig als wirkungsgleiche Aumlquivalente von Kohlenstoffdioxid (CO2shyeq) angegeben

TCO Total Cost of Ownership

tshyw Tankshytoshywheel

TWh Terrawattstunde

UN United Nations (Vereinte Nationen)

UNEP United Nations Environment Programm

VDA Verband der Deutschen Automobilindustrie

WEF Weltwirtschaftsforum

wshyt Wellshytoshytank shy sinngemaumlszlig bdquovom Bohrloch bis zum Tankldquo ist eine Betrachtungsweise des Aufwandes zur Bereitstellung der Antriebsenergie bei Kraftfahrzeugen von der Primaumlrenergiegewinnung bis zur Bereitstellung fuumlr das Fahrzeug

wshytshyw WellshytoshyWheel ndash woumlrtlich bdquovom Bohrloch bis zum Radldquo ist eine Betrachtungsshy bzw Analysemethode des Energiebedarfs von der Primaumlrenergiegewinnung bis zur Traktion des Fahrzeugs


GLOSSARAltbatterien shyakkumulator Batterien oder Akkumulator am Ende des Lebenszyklus

Akkumulator Aufladbarer elektrochemischer Energiespeishycher

Batterie(n) Im Kontext dieser Studie wird der Begriff Batteshyrien uumlbergreifend sowohl fuumlr primaumlre (nichtshyaufladbare) als auch sekundaumlre (aufladbare) elektrochemische Energiespeishycher verwendet

Batterieverordnungsentwurf Entwurf der Europaumlischen Kommission zur Modernisierung der EUshyRechtsvorschriften fuumlr Batterien

Bruttostrombedarf Der Bruttostrombedarf umfasst den Endenergiebedarf an Strom sowie die damit einhergehenshyden Umwandlungsshy und Uumlbertragungsverluste

Dekarbonisierung Reduzierung der CO2shy sowie weiterer Treibhausgasemissionen

Emissionsbudget Das Emissionsbudget bezeichnet die Menge an Treibhausgasen die noch freigesetzt werden darf um mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit die Ershyderwaumlrmung uumlber ein bestimmtes Temperaturniveau zu vermeiden

Gigafactories Bezeichnung fuumlr Produktionsstandorte die jaumlhrlich Batteriezellen im Gigawattstundenmaszligstab produshyzieren

Glider In der LCA eine uumlbliche Bezeichnung fuumlr das Restshyfahrzeug ohne Antriebsstrang

Geraumltebatterien Batterien oder Akkumulatoren die in (tragbaren) elektronischen Geraumlten eingesetzt werden

Hydrometallurgische Recyclingverfahren Recyclingverfahshyren bei dem Bestandteile uumlber nasschemische Prozesse zuruumlckgewonnen werden Im Gegensatz zur Pyrometallurgie koumlnnen diese Recyclingschritte bei vergleichsweise geringen Temperaturen durchgefuumlhrt werden

Industriebatterien Batterien die fuumlr Industrieanwendungen konzipiert sind

Klimaneutralitaumlt Keine Beeinflussung des Klimas durch Prozesse oder Taumltigkeiten

Lebenszyklusanalyse Analyse der Auswirkung von Produkshyten auf die Umwelt waumlhrend des gesamten ProduktshyLebensshyzyklus

Modal Split Verteilung des Verkehrsaufkommen auf untershyschiedliche Verkehrstraumlger oder shymittel

NonshyProfit Organisation Eine Organisation die keine wirtshyschaftlichen Gewinnziele verfolgt

PlugshyIn Hybrid Fahrzeug das sowohl einen Verbrennungsshy als auch einen Elektromotor hat Die Batterie zum Betrieb des Elektromotors kann zusaumltzlich uumlber einen externen Anschluss geladen werden

PowershytoshyGas Verfahren bei dem Gase durch den Einsatz von Strom aus Wasser gewonnen werden

Rezyklat Aus einem verbrauchten Produkt zuruumlckgewonshynenes Material das fuumlr eine neues Produkt genutzt werden kann

Reserven Bezeichnet im Kontext Rohstoffe sicher nachgeshywiesene und mit bekannter Technologie nach derzeitigem Stand wirtschaftlich gewinnbare Vorkommen von Rohstofshyfen

Ressourcen Bezeichnet im Kontext Rohstoffe Vorkommen die noch nicht wirtschaftlich zu foumlrdern sind weil sie noch nicht ausreichend erkundet sind oder weil eine geeignete Technologie zur Foumlrderung fehlt Ressourcen sind mengenshymaumlszligig in der Regel deutlich groumlszliger als Reserven

Shared Mobility Shared Mobility ist ein Konzept bei dem Verkehrsmittel wie beispielsweise Fahrraumlder oder Autos gemeinschaftlich genutzt werden

SecondshyLife Batterien Batterien die bereits in einer ersten Anwendung eingesetzt wurden und anschlieszligend (unter Umstaumlnden nach einer entsprechenden Aufbereitung) in einer zweiten Anwendung Verwendung finden

SpillshyOver Die Auswirkung von Ergebnissen oder Zustaumlnden auf andere Ergebnisse oder Zustaumlnde wird als SpillshyOvershyEffekt (auch Uumlbertragungseffekt) bezeichnet

StateshyofshyHealth Der bdquoGesundheitszustandldquo der Batterishyen gibt an wieviel Kapazitaumlt Energie im Vergleich zum Ausgangszustand nutzbar ist In der Regel verringert sich die nutzbare Kapazitaumlt Energie im Laufe des Lebenszyklus einer Batterie

Stationaumlre Speicher Energiespeicher fuumlr stationaumlre Anwenshydungen die beispielsweise zur Zwischenspeicherung von erneuerbaren Energien genutzt werden

Strommix Der Strommix setzt sich aus Strom zusammen der aus unterschiedlichen Stromquellen (Kohlekraft Atomshykraft erneuerbare Energien hellip) gewonnen wird

| 77Glossar

Traktionsbatterie Batterien die speziell fuumlr die Stromvershysorgung von Hybridshy und Elektrofahrzeugen fuumlr den Strashyszligenverkehr ausgelegt sind

Treibhausgas Gase die durch Ansammlung in der Atmoshysphaumlre zur Erderwaumlrmung beitragen

Treibhausgasneutral Es werden nicht mehr Treibhausgase emittiert als kompensiert werden koumlnnen Die Treibhausgasshykonzentration in der Atmosphaumlre bleibt folglich konstant

Zellproduktion shyfertigung Kurzform fuumlr Batteriezellprodukshytion shyfertigung

Zirkulaumlre Geschaumlftsmodelle Geschaumlftsmodelle die dazu beitragen natuumlrliche Ressourcen nicht nur zu verbrauchen sondern diese durch eine Kreislauffuumlhrung weiter nutzbar zu machen

Executive Summary

1Nachhaltigkeit der Batteriezellfertigung

11Die Notwendigkeit einer nachhaltigen Batteriezellfertigung

12Der Begriff Nachhaltigkeit im Kontext der Batteriezellfertigung

13Nachhaltigkeit im Entwurf der neuen EU-Batterieverordnung

2Thesen zur nachhaltigen Batteriezellfertigung

21Klimaschutz

22Industriepolitik

23Kreislaufwirtschaft

24Rohstoff-Governance

25Wirtschaftlichkeit

26Beschaumlftigung

3Fazit

Literaturverzeichnis

4Anhang ndash Rohstoffsteckbriefe

41Kobalt

42Lithium

43Graphit

Abbildungsverzeichnis

Abkuumlrzungsverzeichnis

Glossar

HerausgeberVDIVDE Innovation + Technik GmbHSteinplatz 110623 Berlin

AutorinnenMischa BechbergerFrederik VorholtAiko BuumlntingNikolas Oehl-SchallaLinda Arnold-TriangeliVera BeermannPinar BilgeMarcia GiacominiJulian MarscheiderSteven Patrick NeupertRoman KorzynietzSezer SolmazStefan Wolf

RedaktionHeike JuumlrgensMira Maschke

GestaltungVDIVDE-IT Anne-Sophie Piehl

Berlin Juni 2021

BildnachweiseTitelseite Maksym YemelyanovAdobeStockS 2 MF3diStockS 43 NaturestockAdobeStock

| 1

INHALT

Executive Summary 3



3 Fazit 52





Glossar 76


EXECUTIVE SUMMARY










1 Harrison 2021


3 VDIVDEshyIT tbp




















12 BVerfG 2021












17 BMWi 2021a

18 VDIVDEshyIT tbp


































































21 Klimaschutz





23 Koch et al 2020


25 Koch et al 2020


27 Koch et al 2020










28 Volkswagen 2020a


Koch et al (NMC111

max)

Koch et al (NMC111

min)

VW (NMC111)

200

150

100

50

0


(NMC111 max)


(NMC811 max)

VW (NMC622 EE)


(NMC111 min)


(NMC811 min)

Northvolt (max)

Northvolt (min)


THG-

Emiss

ion

in k

g CO

2-eq

kWh




i Scholz 2021
























50

100

150

200

00


Ener

gieb

edar

f in

MJ

100

km

250

300

350

40 60 80 100 120 140


20

ICEV SynDiesel (EE)

BEV400 (EE)

BEV400 (mix)

ICEV Benzin (f)

BEV200 (EE)

BEV200 (mix)

FCEV (EE)

FCEV (mix)

ICEV Diesel (f)



















41 BMU 2020

















47 Eurostat 2021

48 EEG 2021


















22 Industriepolitik

54 NPM 2019


56 VDA 2020


58 EU COM 2019b














60 Werwitzke 2020a










62 Werwitzke 2020b


P

P

Rohstoff-gewinnung




Batterie Recycling

SEEL

Northvolt


Terrafame

Fortum

TeslaLiofit


Alumina Systems

EnerisElemental

ZTS VaV Energo Aqua

InoBat Auto


AVL List

Rosendahl Nextrom

Sunlight Systems

Rimac Automobili


Voltlabor

Miba eMobility

FPT IndustrialFAAM

Midac

Fluorsid Alkeemia

Kaitek

Solvay

Ferroglobe


Endurance

Manz AG ACI Systems

ACC BMW

Varta

BASF

NanocylPrayon

Solvay

Hydrometal

Cellforce Group

Umicore

ElringKlinger

SGL Carbon

Northvolt


Tokai Carbon Group






Manz Italy



































63 Umicore 2018

64 Schaal 2020a

65 KION 2020


67 ILC 2018

68 Schaal 2020b







69 Schaal 2020c

70 Schaal 2020d

71 Schaal 2020e


73 Werwitzke 2021





BatterRIesEurope





kette



Forschung


kette

Rohstoff-versorgung


schoumlpfungskette



Agenda







and Conversion

Zweck

Ergebnisse








75 Bardt 2019

76 Schmidt 2019

77 Bofinger2019

















79 Bofinger2019

80 BMWi 2021d

81 Frese 2021

82 BMWi 2021a
















90 BASF 2020

91 BMW 2021

92 Guumlnnel 2020








93 Bardt 2019

94 NM 2021

95 Haas 2020

96 Mortsieffer2019


98 BMWi 2020b







100 BMWi 2021e

101 Werwitzke 2020c

102 Schaal 2021b
















Wieder-aufbereitung


Deponie

Recycling

Second Life

Neubatterien

Altbatterien

Rohstoffe















104 EUROBAT 2021

105 ZVEI 2021

106 IEA 2020


108 EUROBAT 2020









109 IEA 2020

110 DERA 2021

111 Scholz 2021



114 DERA 2021

























2

3

4

5

1500

Zyklenzahl

Batt

Ener

gie

Prod

Ener

gie

6

7

1000 1500 2000 2500 3000 3500

1 Lebenszyklus

2 Lebenszyklus

Berechnung






i Dai et al 2019







119 Goumltz 2019


121 Seiwert 2019

122 Field 2020
















125 Zhang 2020




129 Rongke 2012

130 Vanadium 2020

131 ACISA 2021

132 Terrafame 2020











134 BMW 2020a


136 Kunde 2019

137 Polestar 2021

138 Roman 2021

139 Randall 2021










141 Frankel 2016


143 Whoriskey 2016

144 Spiegel 2020

145 Board 2017














146 Johannsen 2020

147 BMW 2020b



150 Daimler 2021


152 Tesla 2020

153 Boddenberg 2020

154 Goumltze 2019

155 Buumlrof 2019








156 Benny 2021

157 Witsch 2021

158 KIT 2020




162 RioTinto 2021











166 BMWi 2021b













171 OECD 2018

172 OECD 2019















175 Verivox 2020

176 ADAC 2021d













181 Koumlllner 2019



~ 230 euro Monat








~ 160 euro Monat


Wartung

Verschleiszlig

Versicherung

Kfz Steuer







182 Koumlllner 2021







Batte

riepa

ckko

sten

($k

Wh)

2022 2024 2026 2028 2030202002018

300

200

250

150

100

50




Ahmed et al 2018








25

50

02010

75

100

2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 205002010

9000

8000

7000

6000

5000

4000

3000

2000

1000

10000

2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050

GWhProzent

D1 (NtNx100)












189 Schaal 2021a

190 Schaal 2020g

191 Goumltz 2021




26 Beschaumlftigung




194 BMWi 2021c

195 BMWi 2020a


197Statista2021

198 VDA 2021a















202 VDA 2021a












208 NPM 2020




100

200

300

400

0

Anza

hl d

er B

esch

aumlftig

ten

in T

sd

500

600

700

800

900


848

- 198

190







210 NPM AG4 2020


212 VDIVDEshyIT tbp


214 NPE 2016

215 JRC 2017


217PlatformEM2020










219 RBB 2020

220PlatformEM2020











3 FAZIT

Fazit | 53








































































































































































































































China

Russland

DR Kongo

MarokkoKuba

Philippinen

Papua Neu Guinea

Australien

Kanada

3600000

500000

1400000

260000

51000

100000

3600

5700

4700

2800

6300250000220000

3200

14000 1900 80000 2300


41 Kobalt



223 Al Barazi 2018










225 Shang 2021

226 USGS 2021a

42 Lithium



Akkumulatoren 71

Keramik 14

Schmierstoffe 4

Polymere 2

Metallguss 2

Luftaufbereitung 1

Rest 6





227 DERA 2021






China

Australien

Simbabwe

Portugal

Brasilien

Argentinien

USA

Kanada

Chile9200000

1900000

95000

750000

530000

60000

220000

1500000

4700000

1900

1200

40000

14000

900

620018000








229 USGS 2021b

230 RioTinto 2021

231 Schneider 2021



43 Graphit



Elektrostahl 34

uumlbrige 6


Schmiermittel 6

Gieszligerei 8


Formteile 6

Reibbelaumlge 8


2018

202522ndash30







235 RAM 2020






China

Ukraine

Russland

Mosambik

MadagaskarBrasilien

Indien

70000000 25000000

70000000

8000000

73000000

95000

47000

120000

34000

650000

24000

19000














































EU European Union















JV Joint Venture




Lkw Lastkraftwagen
















TWh Terrawattstunde



































| 77Glossar






Executive Summary






21Klimaschutz

22Industriepolitik




26Beschaumlftigung

3Fazit



41Kobalt

42Lithium

43Graphit



Glossar

| 1

INHALT

Executive Summary 3



3 Fazit 52





Glossar 76


EXECUTIVE SUMMARY










1 Harrison 2021


3 VDIVDEshyIT tbp




















12 BVerfG 2021












17 BMWi 2021a

18 VDIVDEshyIT tbp


































































21 Klimaschutz





23 Koch et al 2020


25 Koch et al 2020


27 Koch et al 2020










28 Volkswagen 2020a


Koch et al (NMC111

max)

Koch et al (NMC111

min)

VW (NMC111)

200

150

100

50

0


(NMC111 max)


(NMC811 max)

VW (NMC622 EE)


(NMC111 min)


(NMC811 min)

Northvolt (max)

Northvolt (min)


THG-

Emiss

ion

in k

g CO

2-eq

kWh




i Scholz 2021
























50

100

150

200

00


Ener

gieb

edar

f in

MJ

100

km

250

300

350

40 60 80 100 120 140


20

ICEV SynDiesel (EE)

BEV400 (EE)

BEV400 (mix)

ICEV Benzin (f)

BEV200 (EE)

BEV200 (mix)

FCEV (EE)

FCEV (mix)

ICEV Diesel (f)



















41 BMU 2020

















47 Eurostat 2021

48 EEG 2021


















22 Industriepolitik

54 NPM 2019


56 VDA 2020


58 EU COM 2019b














60 Werwitzke 2020a










62 Werwitzke 2020b


P

P

Rohstoff-gewinnung




Batterie Recycling

SEEL

Northvolt


Terrafame

Fortum

TeslaLiofit


Alumina Systems

EnerisElemental

ZTS VaV Energo Aqua

InoBat Auto


AVL List

Rosendahl Nextrom

Sunlight Systems

Rimac Automobili


Voltlabor

Miba eMobility

FPT IndustrialFAAM

Midac

Fluorsid Alkeemia

Kaitek

Solvay

Ferroglobe


Endurance

Manz AG ACI Systems

ACC BMW

Varta

BASF

NanocylPrayon

Solvay

Hydrometal

Cellforce Group

Umicore

ElringKlinger

SGL Carbon

Northvolt


Tokai Carbon Group






Manz Italy



































63 Umicore 2018

64 Schaal 2020a

65 KION 2020


67 ILC 2018

68 Schaal 2020b







69 Schaal 2020c

70 Schaal 2020d

71 Schaal 2020e


73 Werwitzke 2021





BatterRIesEurope





kette



Forschung


kette

Rohstoff-versorgung


schoumlpfungskette



Agenda







and Conversion

Zweck

Ergebnisse








75 Bardt 2019

76 Schmidt 2019

77 Bofinger2019

















79 Bofinger2019

80 BMWi 2021d

81 Frese 2021

82 BMWi 2021a
















90 BASF 2020

91 BMW 2021

92 Guumlnnel 2020








93 Bardt 2019

94 NM 2021

95 Haas 2020

96 Mortsieffer2019


98 BMWi 2020b







100 BMWi 2021e

101 Werwitzke 2020c

102 Schaal 2021b
















Wieder-aufbereitung


Deponie

Recycling

Second Life

Neubatterien

Altbatterien

Rohstoffe















104 EUROBAT 2021

105 ZVEI 2021

106 IEA 2020


108 EUROBAT 2020









109 IEA 2020

110 DERA 2021

111 Scholz 2021



114 DERA 2021

























2

3

4

5

1500

Zyklenzahl

Batt

Ener

gie

Prod

Ener

gie

6

7

1000 1500 2000 2500 3000 3500

1 Lebenszyklus

2 Lebenszyklus

Berechnung






i Dai et al 2019







119 Goumltz 2019


121 Seiwert 2019

122 Field 2020
















125 Zhang 2020




129 Rongke 2012

130 Vanadium 2020

131 ACISA 2021

132 Terrafame 2020











134 BMW 2020a


136 Kunde 2019

137 Polestar 2021

138 Roman 2021

139 Randall 2021










141 Frankel 2016


143 Whoriskey 2016

144 Spiegel 2020

145 Board 2017














146 Johannsen 2020

147 BMW 2020b



150 Daimler 2021


152 Tesla 2020

153 Boddenberg 2020

154 Goumltze 2019

155 Buumlrof 2019








156 Benny 2021

157 Witsch 2021

158 KIT 2020




162 RioTinto 2021











166 BMWi 2021b













171 OECD 2018

172 OECD 2019















175 Verivox 2020

176 ADAC 2021d













181 Koumlllner 2019



~ 230 euro Monat








~ 160 euro Monat


Wartung

Verschleiszlig

Versicherung

Kfz Steuer







182 Koumlllner 2021







Batte

riepa

ckko

sten

($k

Wh)

2022 2024 2026 2028 2030202002018

300

200

250

150

100

50




Ahmed et al 2018








25

50

02010

75

100

2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 205002010

9000

8000

7000

6000

5000

4000

3000

2000

1000

10000

2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050

GWhProzent

D1 (NtNx100)












189 Schaal 2021a

190 Schaal 2020g

191 Goumltz 2021




26 Beschaumlftigung




194 BMWi 2021c

195 BMWi 2020a


197Statista2021

198 VDA 2021a















202 VDA 2021a












208 NPM 2020




100

200

300

400

0

Anza

hl d

er B

esch

aumlftig

ten

in T

sd

500

600

700

800

900


848

- 198

190







210 NPM AG4 2020


212 VDIVDEshyIT tbp


214 NPE 2016

215 JRC 2017


217PlatformEM2020










219 RBB 2020

220PlatformEM2020











3 FAZIT

Fazit | 53








































































































































































































































China

Russland

DR Kongo

MarokkoKuba

Philippinen

Papua Neu Guinea

Australien

Kanada

3600000

500000

1400000

260000

51000

100000

3600

5700

4700

2800

6300250000220000

3200

14000 1900 80000 2300


41 Kobalt



223 Al Barazi 2018










225 Shang 2021

226 USGS 2021a

42 Lithium



Akkumulatoren 71

Keramik 14

Schmierstoffe 4

Polymere 2

Metallguss 2

Luftaufbereitung 1

Rest 6





227 DERA 2021






China

Australien

Simbabwe

Portugal

Brasilien

Argentinien

USA

Kanada

Chile9200000

1900000

95000

750000

530000

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220000

1500000

4700000

1900

1200

40000

14000

900

620018000








229 USGS 2021b

230 RioTinto 2021

231 Schneider 2021



43 Graphit



Elektrostahl 34

uumlbrige 6


Schmiermittel 6

Gieszligerei 8


Formteile 6

Reibbelaumlge 8


2018

202522ndash30







235 RAM 2020






China

Ukraine

Russland

Mosambik

MadagaskarBrasilien

Indien

70000000 25000000

70000000

8000000

73000000

95000

47000

120000

34000

650000

24000

19000














































EU European Union















JV Joint Venture




Lkw Lastkraftwagen
















TWh Terrawattstunde



































| 77Glossar






Executive Summary






21Klimaschutz

22Industriepolitik




26Beschaumlftigung

3Fazit



41Kobalt

42Lithium

43Graphit



Glossar


EXECUTIVE SUMMARY










1 Harrison 2021


3 VDIVDEshyIT tbp




















12 BVerfG 2021












17 BMWi 2021a

18 VDIVDEshyIT tbp


































































21 Klimaschutz





23 Koch et al 2020


25 Koch et al 2020


27 Koch et al 2020










28 Volkswagen 2020a


Koch et al (NMC111

max)

Koch et al (NMC111

min)

VW (NMC111)

200

150

100

50

0


(NMC111 max)


(NMC811 max)

VW (NMC622 EE)


(NMC111 min)


(NMC811 min)

Northvolt (max)

Northvolt (min)


THG-

Emiss

ion

in k

g CO

2-eq

kWh




i Scholz 2021
























50

100

150

200

00


Ener

gieb

edar

f in

MJ

100

km

250

300

350

40 60 80 100 120 140


20

ICEV SynDiesel (EE)

BEV400 (EE)

BEV400 (mix)

ICEV Benzin (f)

BEV200 (EE)

BEV200 (mix)

FCEV (EE)

FCEV (mix)

ICEV Diesel (f)



















41 BMU 2020

















47 Eurostat 2021

48 EEG 2021


















22 Industriepolitik

54 NPM 2019


56 VDA 2020


58 EU COM 2019b














60 Werwitzke 2020a










62 Werwitzke 2020b


P

P

Rohstoff-gewinnung




Batterie Recycling

SEEL

Northvolt


Terrafame

Fortum

TeslaLiofit


Alumina Systems

EnerisElemental

ZTS VaV Energo Aqua

InoBat Auto


AVL List

Rosendahl Nextrom

Sunlight Systems

Rimac Automobili


Voltlabor

Miba eMobility

FPT IndustrialFAAM

Midac

Fluorsid Alkeemia

Kaitek

Solvay

Ferroglobe


Endurance

Manz AG ACI Systems

ACC BMW

Varta

BASF

NanocylPrayon

Solvay

Hydrometal

Cellforce Group

Umicore

ElringKlinger

SGL Carbon

Northvolt


Tokai Carbon Group






Manz Italy



































63 Umicore 2018

64 Schaal 2020a

65 KION 2020


67 ILC 2018

68 Schaal 2020b







69 Schaal 2020c

70 Schaal 2020d

71 Schaal 2020e


73 Werwitzke 2021





BatterRIesEurope





kette



Forschung


kette

Rohstoff-versorgung


schoumlpfungskette



Agenda







and Conversion

Zweck

Ergebnisse








75 Bardt 2019

76 Schmidt 2019

77 Bofinger2019

















79 Bofinger2019

80 BMWi 2021d

81 Frese 2021

82 BMWi 2021a
















90 BASF 2020

91 BMW 2021

92 Guumlnnel 2020








93 Bardt 2019

94 NM 2021

95 Haas 2020

96 Mortsieffer2019


98 BMWi 2020b







100 BMWi 2021e

101 Werwitzke 2020c

102 Schaal 2021b
















Wieder-aufbereitung


Deponie

Recycling

Second Life

Neubatterien

Altbatterien

Rohstoffe















104 EUROBAT 2021

105 ZVEI 2021

106 IEA 2020


108 EUROBAT 2020









109 IEA 2020

110 DERA 2021

111 Scholz 2021



114 DERA 2021

























2

3

4

5

1500

Zyklenzahl

Batt

Ener

gie

Prod

Ener

gie

6

7

1000 1500 2000 2500 3000 3500

1 Lebenszyklus

2 Lebenszyklus

Berechnung






i Dai et al 2019







119 Goumltz 2019


121 Seiwert 2019

122 Field 2020
















125 Zhang 2020




129 Rongke 2012

130 Vanadium 2020

131 ACISA 2021

132 Terrafame 2020











134 BMW 2020a


136 Kunde 2019

137 Polestar 2021

138 Roman 2021

139 Randall 2021










141 Frankel 2016


143 Whoriskey 2016

144 Spiegel 2020

145 Board 2017














146 Johannsen 2020

147 BMW 2020b



150 Daimler 2021


152 Tesla 2020

153 Boddenberg 2020

154 Goumltze 2019

155 Buumlrof 2019








156 Benny 2021

157 Witsch 2021

158 KIT 2020




162 RioTinto 2021











166 BMWi 2021b













171 OECD 2018

172 OECD 2019















175 Verivox 2020

176 ADAC 2021d













181 Koumlllner 2019



~ 230 euro Monat








~ 160 euro Monat


Wartung

Verschleiszlig

Versicherung

Kfz Steuer







182 Koumlllner 2021







Batte

riepa

ckko

sten

($k

Wh)

2022 2024 2026 2028 2030202002018

300

200

250

150

100

50




Ahmed et al 2018








25

50

02010

75

100

2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 205002010

9000

8000

7000

6000

5000

4000

3000

2000

1000

10000

2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050

GWhProzent

D1 (NtNx100)












189 Schaal 2021a

190 Schaal 2020g

191 Goumltz 2021




26 Beschaumlftigung




194 BMWi 2021c

195 BMWi 2020a


197Statista2021

198 VDA 2021a















202 VDA 2021a












208 NPM 2020




100

200

300

400

0

Anza

hl d

er B

esch

aumlftig

ten

in T

sd

500

600

700

800

900


848

- 198

190







210 NPM AG4 2020


212 VDIVDEshyIT tbp


214 NPE 2016

215 JRC 2017


217PlatformEM2020










219 RBB 2020

220PlatformEM2020











3 FAZIT

Fazit | 53








































































































































































































































China

Russland

DR Kongo

MarokkoKuba

Philippinen

Papua Neu Guinea

Australien

Kanada

3600000

500000

1400000

260000

51000

100000

3600

5700

4700

2800

6300250000220000

3200

14000 1900 80000 2300


41 Kobalt



223 Al Barazi 2018










225 Shang 2021

226 USGS 2021a

42 Lithium



Akkumulatoren 71

Keramik 14

Schmierstoffe 4

Polymere 2

Metallguss 2

Luftaufbereitung 1

Rest 6





227 DERA 2021






China

Australien

Simbabwe

Portugal

Brasilien

Argentinien

USA

Kanada

Chile9200000

1900000

95000

750000

530000

60000

220000

1500000

4700000

1900

1200

40000

14000

900

620018000








229 USGS 2021b

230 RioTinto 2021

231 Schneider 2021



43 Graphit



Elektrostahl 34

uumlbrige 6


Schmiermittel 6

Gieszligerei 8


Formteile 6

Reibbelaumlge 8


2018

202522ndash30







235 RAM 2020






China

Ukraine

Russland

Mosambik

MadagaskarBrasilien

Indien

70000000 25000000

70000000

8000000

73000000

95000

47000

120000

34000

650000

24000

19000














































EU European Union















JV Joint Venture




Lkw Lastkraftwagen
















TWh Terrawattstunde



































| 77Glossar






Executive Summary






21Klimaschutz

22Industriepolitik




26Beschaumlftigung

3Fazit



41Kobalt

42Lithium

43Graphit



Glossar



1 Harrison 2021


3 VDIVDEshyIT tbp




















12 BVerfG 2021












17 BMWi 2021a

18 VDIVDEshyIT tbp


































































21 Klimaschutz





23 Koch et al 2020


25 Koch et al 2020


27 Koch et al 2020










28 Volkswagen 2020a


Koch et al (NMC111

max)

Koch et al (NMC111

min)

VW (NMC111)

200

150

100

50

0


(NMC111 max)


(NMC811 max)

VW (NMC622 EE)


(NMC111 min)


(NMC811 min)

Northvolt (max)

Northvolt (min)


THG-

Emiss

ion

in k

g CO

2-eq

kWh




i Scholz 2021
























50

100

150

200

00


Ener

gieb

edar

f in

MJ

100

km

250

300

350

40 60 80 100 120 140


20

ICEV SynDiesel (EE)

BEV400 (EE)

BEV400 (mix)

ICEV Benzin (f)

BEV200 (EE)

BEV200 (mix)

FCEV (EE)

FCEV (mix)

ICEV Diesel (f)



















41 BMU 2020

















47 Eurostat 2021

48 EEG 2021


















22 Industriepolitik

54 NPM 2019


56 VDA 2020


58 EU COM 2019b














60 Werwitzke 2020a










62 Werwitzke 2020b


P

P

Rohstoff-gewinnung




Batterie Recycling

SEEL

Northvolt


Terrafame

Fortum

TeslaLiofit


Alumina Systems

EnerisElemental

ZTS VaV Energo Aqua

InoBat Auto


AVL List

Rosendahl Nextrom

Sunlight Systems

Rimac Automobili


Voltlabor

Miba eMobility

FPT IndustrialFAAM

Midac

Fluorsid Alkeemia

Kaitek

Solvay

Ferroglobe


Endurance

Manz AG ACI Systems

ACC BMW

Varta

BASF

NanocylPrayon

Solvay

Hydrometal

Cellforce Group

Umicore

ElringKlinger

SGL Carbon

Northvolt


Tokai Carbon Group






Manz Italy



































63 Umicore 2018

64 Schaal 2020a

65 KION 2020


67 ILC 2018

68 Schaal 2020b







69 Schaal 2020c

70 Schaal 2020d

71 Schaal 2020e


73 Werwitzke 2021





BatterRIesEurope





kette



Forschung


kette

Rohstoff-versorgung


schoumlpfungskette



Agenda







and Conversion

Zweck

Ergebnisse








75 Bardt 2019

76 Schmidt 2019

77 Bofinger2019

















79 Bofinger2019

80 BMWi 2021d

81 Frese 2021

82 BMWi 2021a
















90 BASF 2020

91 BMW 2021

92 Guumlnnel 2020








93 Bardt 2019

94 NM 2021

95 Haas 2020

96 Mortsieffer2019


98 BMWi 2020b







100 BMWi 2021e

101 Werwitzke 2020c

102 Schaal 2021b
















Wieder-aufbereitung


Deponie

Recycling

Second Life

Neubatterien

Altbatterien

Rohstoffe















104 EUROBAT 2021

105 ZVEI 2021

106 IEA 2020


108 EUROBAT 2020









109 IEA 2020

110 DERA 2021

111 Scholz 2021



114 DERA 2021

























2

3

4

5

1500

Zyklenzahl

Batt

Ener

gie

Prod

Ener

gie

6

7

1000 1500 2000 2500 3000 3500

1 Lebenszyklus

2 Lebenszyklus

Berechnung






i Dai et al 2019







119 Goumltz 2019


121 Seiwert 2019

122 Field 2020
















125 Zhang 2020




129 Rongke 2012

130 Vanadium 2020

131 ACISA 2021

132 Terrafame 2020











134 BMW 2020a


136 Kunde 2019

137 Polestar 2021

138 Roman 2021

139 Randall 2021










141 Frankel 2016


143 Whoriskey 2016

144 Spiegel 2020

145 Board 2017














146 Johannsen 2020

147 BMW 2020b



150 Daimler 2021


152 Tesla 2020

153 Boddenberg 2020

154 Goumltze 2019

155 Buumlrof 2019








156 Benny 2021

157 Witsch 2021

158 KIT 2020




162 RioTinto 2021











166 BMWi 2021b













171 OECD 2018

172 OECD 2019















175 Verivox 2020

176 ADAC 2021d













181 Koumlllner 2019



~ 230 euro Monat








~ 160 euro Monat


Wartung

Verschleiszlig

Versicherung

Kfz Steuer







182 Koumlllner 2021







Batte

riepa

ckko

sten

($k

Wh)

2022 2024 2026 2028 2030202002018

300

200

250

150

100

50




Ahmed et al 2018








25

50

02010

75

100

2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 205002010

9000

8000

7000

6000

5000

4000

3000

2000

1000

10000

2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050

GWhProzent

D1 (NtNx100)












189 Schaal 2021a

190 Schaal 2020g

191 Goumltz 2021




26 Beschaumlftigung




194 BMWi 2021c

195 BMWi 2020a


197Statista2021

198 VDA 2021a















202 VDA 2021a












208 NPM 2020




100

200

300

400

0

Anza

hl d

er B

esch

aumlftig

ten

in T

sd

500

600

700

800

900


848

- 198

190







210 NPM AG4 2020


212 VDIVDEshyIT tbp


214 NPE 2016

215 JRC 2017


217PlatformEM2020










219 RBB 2020

220PlatformEM2020











3 FAZIT

Fazit | 53








































































































































































































































China

Russland

DR Kongo

MarokkoKuba

Philippinen

Papua Neu Guinea

Australien

Kanada

3600000

500000

1400000

260000

51000

100000

3600

5700

4700

2800

6300250000220000

3200

14000 1900 80000 2300


41 Kobalt



223 Al Barazi 2018










225 Shang 2021

226 USGS 2021a

42 Lithium



Akkumulatoren 71

Keramik 14

Schmierstoffe 4

Polymere 2

Metallguss 2

Luftaufbereitung 1

Rest 6





227 DERA 2021






China

Australien

Simbabwe

Portugal

Brasilien

Argentinien

USA

Kanada

Chile9200000

1900000

95000

750000

530000

60000

220000

1500000

4700000

1900

1200

40000

14000

900

620018000








229 USGS 2021b

230 RioTinto 2021

231 Schneider 2021



43 Graphit



Elektrostahl 34

uumlbrige 6


Schmiermittel 6

Gieszligerei 8


Formteile 6

Reibbelaumlge 8


2018

202522ndash30







235 RAM 2020






China

Ukraine

Russland

Mosambik

MadagaskarBrasilien

Indien

70000000 25000000

70000000

8000000

73000000

95000

47000

120000

34000

650000

24000

19000














































EU European Union















JV Joint Venture




Lkw Lastkraftwagen
















TWh Terrawattstunde



































| 77Glossar






Executive Summary






21Klimaschutz

22Industriepolitik




26Beschaumlftigung

3Fazit



41Kobalt

42Lithium

43Graphit



Glossar









12 BVerfG 2021












17 BMWi 2021a

18 VDIVDEshyIT tbp


































































21 Klimaschutz





23 Koch et al 2020


25 Koch et al 2020


27 Koch et al 2020










28 Volkswagen 2020a


Koch et al (NMC111

max)

Koch et al (NMC111

min)

VW (NMC111)

200

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100

50

0


(NMC111 max)


(NMC811 max)

VW (NMC622 EE)


(NMC111 min)


(NMC811 min)

Northvolt (max)

Northvolt (min)


THG-

Emiss

ion

in k

g CO

2-eq

kWh




i Scholz 2021
























50

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150

200

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Ener

gieb

edar

f in

MJ

100

km

250

300

350

40 60 80 100 120 140


20

ICEV SynDiesel (EE)

BEV400 (EE)

BEV400 (mix)

ICEV Benzin (f)

BEV200 (EE)

BEV200 (mix)

FCEV (EE)

FCEV (mix)

ICEV Diesel (f)



















41 BMU 2020

















47 Eurostat 2021

48 EEG 2021


















22 Industriepolitik

54 NPM 2019


56 VDA 2020


58 EU COM 2019b














60 Werwitzke 2020a










62 Werwitzke 2020b


P

P

Rohstoff-gewinnung




Batterie Recycling

SEEL

Northvolt


Terrafame

Fortum

TeslaLiofit


Alumina Systems

EnerisElemental

ZTS VaV Energo Aqua

InoBat Auto


AVL List

Rosendahl Nextrom

Sunlight Systems

Rimac Automobili


Voltlabor

Miba eMobility

FPT IndustrialFAAM

Midac

Fluorsid Alkeemia

Kaitek

Solvay

Ferroglobe


Endurance

Manz AG ACI Systems

ACC BMW

Varta

BASF

NanocylPrayon

Solvay

Hydrometal

Cellforce Group

Umicore

ElringKlinger

SGL Carbon

Northvolt


Tokai Carbon Group






Manz Italy



































63 Umicore 2018

64 Schaal 2020a

65 KION 2020


67 ILC 2018

68 Schaal 2020b







69 Schaal 2020c

70 Schaal 2020d

71 Schaal 2020e


73 Werwitzke 2021





BatterRIesEurope





kette



Forschung


kette

Rohstoff-versorgung


schoumlpfungskette



Agenda







and Conversion

Zweck

Ergebnisse








75 Bardt 2019

76 Schmidt 2019

77 Bofinger2019

















79 Bofinger2019

80 BMWi 2021d

81 Frese 2021

82 BMWi 2021a
















90 BASF 2020

91 BMW 2021

92 Guumlnnel 2020








93 Bardt 2019

94 NM 2021

95 Haas 2020

96 Mortsieffer2019


98 BMWi 2020b







100 BMWi 2021e

101 Werwitzke 2020c

102 Schaal 2021b
















Wieder-aufbereitung


Deponie

Recycling

Second Life

Neubatterien

Altbatterien

Rohstoffe















104 EUROBAT 2021

105 ZVEI 2021

106 IEA 2020


108 EUROBAT 2020









109 IEA 2020

110 DERA 2021

111 Scholz 2021



114 DERA 2021

























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3

4

5

1500

Zyklenzahl

Batt

Ener

gie

Prod

Ener

gie

6

7

1000 1500 2000 2500 3000 3500

1 Lebenszyklus

2 Lebenszyklus

Berechnung






i Dai et al 2019







119 Goumltz 2019


121 Seiwert 2019

122 Field 2020
















125 Zhang 2020




129 Rongke 2012

130 Vanadium 2020

131 ACISA 2021

132 Terrafame 2020











134 BMW 2020a


136 Kunde 2019

137 Polestar 2021

138 Roman 2021

139 Randall 2021










141 Frankel 2016


143 Whoriskey 2016

144 Spiegel 2020

145 Board 2017














146 Johannsen 2020

147 BMW 2020b



150 Daimler 2021


152 Tesla 2020

153 Boddenberg 2020

154 Goumltze 2019

155 Buumlrof 2019








156 Benny 2021

157 Witsch 2021

158 KIT 2020




162 RioTinto 2021











166 BMWi 2021b













171 OECD 2018

172 OECD 2019















175 Verivox 2020

176 ADAC 2021d













181 Koumlllner 2019



~ 230 euro Monat








~ 160 euro Monat


Wartung

Verschleiszlig

Versicherung

Kfz Steuer







182 Koumlllner 2021







Batte

riepa

ckko

sten

($k

Wh)

2022 2024 2026 2028 2030202002018

300

200

250

150

100

50




Ahmed et al 2018








25

50

02010

75

100

2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 205002010

9000

8000

7000

6000

5000

4000

3000

2000

1000

10000

2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050

GWhProzent

D1 (NtNx100)












189 Schaal 2021a

190 Schaal 2020g

191 Goumltz 2021




26 Beschaumlftigung




194 BMWi 2021c

195 BMWi 2020a


197Statista2021

198 VDA 2021a















202 VDA 2021a












208 NPM 2020




100

200

300

400

0

Anza

hl d

er B

esch

aumlftig

ten

in T

sd

500

600

700

800

900


848

- 198

190







210 NPM AG4 2020


212 VDIVDEshyIT tbp


214 NPE 2016

215 JRC 2017


217PlatformEM2020










219 RBB 2020

220PlatformEM2020











3 FAZIT

Fazit | 53








































































































































































































































China

Russland

DR Kongo

MarokkoKuba

Philippinen

Papua Neu Guinea

Australien

Kanada

3600000

500000

1400000

260000

51000

100000

3600

5700

4700

2800

6300250000220000

3200

14000 1900 80000 2300


41 Kobalt



223 Al Barazi 2018










225 Shang 2021

226 USGS 2021a

42 Lithium



Akkumulatoren 71

Keramik 14

Schmierstoffe 4

Polymere 2

Metallguss 2

Luftaufbereitung 1

Rest 6





227 DERA 2021






China

Australien

Simbabwe

Portugal

Brasilien

Argentinien

USA

Kanada

Chile9200000

1900000

95000

750000

530000

60000

220000

1500000

4700000

1900

1200

40000

14000

900

620018000








229 USGS 2021b

230 RioTinto 2021

231 Schneider 2021



43 Graphit



Elektrostahl 34

uumlbrige 6


Schmiermittel 6

Gieszligerei 8


Formteile 6

Reibbelaumlge 8


2018

202522ndash30







235 RAM 2020






China

Ukraine

Russland

Mosambik

MadagaskarBrasilien

Indien

70000000 25000000

70000000

8000000

73000000

95000

47000

120000

34000

650000

24000

19000














































EU European Union















JV Joint Venture




Lkw Lastkraftwagen
















TWh Terrawattstunde



































| 77Glossar






Executive Summary






21Klimaschutz

22Industriepolitik




26Beschaumlftigung

3Fazit



41Kobalt

42Lithium

43Graphit



Glossar







17 BMWi 2021a

18 VDIVDEshyIT tbp


































































21 Klimaschutz





23 Koch et al 2020


25 Koch et al 2020


27 Koch et al 2020










28 Volkswagen 2020a


Koch et al (NMC111

max)

Koch et al (NMC111

min)

VW (NMC111)

200

150

100

50

0


(NMC111 max)


(NMC811 max)

VW (NMC622 EE)


(NMC111 min)


(NMC811 min)

Northvolt (max)

Northvolt (min)


THG-

Emiss

ion

in k

g CO

2-eq

kWh




i Scholz 2021
























50

100

150

200

00


Ener

gieb

edar

f in

MJ

100

km

250

300

350

40 60 80 100 120 140


20

ICEV SynDiesel (EE)

BEV400 (EE)

BEV400 (mix)

ICEV Benzin (f)

BEV200 (EE)

BEV200 (mix)

FCEV (EE)

FCEV (mix)

ICEV Diesel (f)



















41 BMU 2020

















47 Eurostat 2021

48 EEG 2021


















22 Industriepolitik

54 NPM 2019


56 VDA 2020


58 EU COM 2019b














60 Werwitzke 2020a










62 Werwitzke 2020b


P

P

Rohstoff-gewinnung




Batterie Recycling

SEEL

Northvolt


Terrafame

Fortum

TeslaLiofit


Alumina Systems

EnerisElemental

ZTS VaV Energo Aqua

InoBat Auto


AVL List

Rosendahl Nextrom

Sunlight Systems

Rimac Automobili


Voltlabor

Miba eMobility

FPT IndustrialFAAM

Midac

Fluorsid Alkeemia

Kaitek

Solvay

Ferroglobe


Endurance

Manz AG ACI Systems

ACC BMW

Varta

BASF

NanocylPrayon

Solvay

Hydrometal

Cellforce Group

Umicore

ElringKlinger

SGL Carbon

Northvolt


Tokai Carbon Group






Manz Italy



































63 Umicore 2018

64 Schaal 2020a

65 KION 2020


67 ILC 2018

68 Schaal 2020b







69 Schaal 2020c

70 Schaal 2020d

71 Schaal 2020e


73 Werwitzke 2021





BatterRIesEurope





kette



Forschung


kette

Rohstoff-versorgung


schoumlpfungskette



Agenda







and Conversion

Zweck

Ergebnisse








75 Bardt 2019

76 Schmidt 2019

77 Bofinger2019

















79 Bofinger2019

80 BMWi 2021d

81 Frese 2021

82 BMWi 2021a
















90 BASF 2020

91 BMW 2021

92 Guumlnnel 2020








93 Bardt 2019

94 NM 2021

95 Haas 2020

96 Mortsieffer2019


98 BMWi 2020b







100 BMWi 2021e

101 Werwitzke 2020c

102 Schaal 2021b
















Wieder-aufbereitung


Deponie

Recycling

Second Life

Neubatterien

Altbatterien

Rohstoffe















104 EUROBAT 2021

105 ZVEI 2021

106 IEA 2020


108 EUROBAT 2020









109 IEA 2020

110 DERA 2021

111 Scholz 2021



114 DERA 2021

























2

3

4

5

1500

Zyklenzahl

Batt

Ener

gie

Prod

Ener

gie

6

7

1000 1500 2000 2500 3000 3500

1 Lebenszyklus

2 Lebenszyklus

Berechnung






i Dai et al 2019







119 Goumltz 2019


121 Seiwert 2019

122 Field 2020
















125 Zhang 2020




129 Rongke 2012

130 Vanadium 2020

131 ACISA 2021

132 Terrafame 2020











134 BMW 2020a


136 Kunde 2019

137 Polestar 2021

138 Roman 2021

139 Randall 2021










141 Frankel 2016


143 Whoriskey 2016

144 Spiegel 2020

145 Board 2017














146 Johannsen 2020

147 BMW 2020b



150 Daimler 2021


152 Tesla 2020

153 Boddenberg 2020

154 Goumltze 2019

155 Buumlrof 2019








156 Benny 2021

157 Witsch 2021

158 KIT 2020




162 RioTinto 2021











166 BMWi 2021b













171 OECD 2018

172 OECD 2019















175 Verivox 2020

176 ADAC 2021d













181 Koumlllner 2019



~ 230 euro Monat








~ 160 euro Monat


Wartung

Verschleiszlig

Versicherung

Kfz Steuer







182 Koumlllner 2021







Batte

riepa

ckko

sten

($k

Wh)

2022 2024 2026 2028 2030202002018

300

200

250

150

100

50




Ahmed et al 2018








25

50

02010

75

100

2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 205002010

9000

8000

7000

6000

5000

4000

3000

2000

1000

10000

2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050

GWhProzent

D1 (NtNx100)












189 Schaal 2021a

190 Schaal 2020g

191 Goumltz 2021




26 Beschaumlftigung




194 BMWi 2021c

195 BMWi 2020a


197Statista2021

198 VDA 2021a















202 VDA 2021a












208 NPM 2020




100

200

300

400

0

Anza

hl d

er B

esch

aumlftig

ten

in T

sd

500

600

700

800

900


848

- 198

190







210 NPM AG4 2020


212 VDIVDEshyIT tbp


214 NPE 2016

215 JRC 2017


217PlatformEM2020










219 RBB 2020

220PlatformEM2020











3 FAZIT

Fazit | 53








































































































































































































































China

Russland

DR Kongo

MarokkoKuba

Philippinen

Papua Neu Guinea

Australien

Kanada

3600000

500000

1400000

260000

51000

100000

3600

5700

4700

2800

6300250000220000

3200

14000 1900 80000 2300


41 Kobalt



223 Al Barazi 2018










225 Shang 2021

226 USGS 2021a

42 Lithium



Akkumulatoren 71

Keramik 14

Schmierstoffe 4

Polymere 2

Metallguss 2

Luftaufbereitung 1

Rest 6





227 DERA 2021






China

Australien

Simbabwe

Portugal

Brasilien

Argentinien

USA

Kanada

Chile9200000

1900000

95000

750000

530000

60000

220000

1500000

4700000

1900

1200

40000

14000

900

620018000








229 USGS 2021b

230 RioTinto 2021

231 Schneider 2021



43 Graphit



Elektrostahl 34

uumlbrige 6


Schmiermittel 6

Gieszligerei 8


Formteile 6

Reibbelaumlge 8


2018

202522ndash30







235 RAM 2020






China

Ukraine

Russland

Mosambik

MadagaskarBrasilien

Indien

70000000 25000000

70000000

8000000

73000000

95000

47000

120000

34000

650000

24000

19000














































EU European Union















JV Joint Venture




Lkw Lastkraftwagen
















TWh Terrawattstunde



































| 77Glossar






Executive Summary






21Klimaschutz

22Industriepolitik




26Beschaumlftigung

3Fazit



41Kobalt

42Lithium

43Graphit



Glossar

ii / 2021 analyse nachhaltigkeit der batteriezellfertigung

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