BFE: Wissenswertes zu E-Auto-Batterien

18.04.2023 - Das neue Grundlagendokument «Batterien für Elektrofahrzeuge» des Bundesamts für Energie enthält Zahlen und Fakten zu Elektroauto-Batterien – von der Förderung der Rohstoffe bis zur Entsorgung der Batterien.

In der Schweiz nimmt die Zahl der Elektrofahrzeuge zu. 2022 hatten 17,7% der neu zugelassenen Personenwagen einen rein elektrischen Antrieb. 2021 waren es noch 13,2%. Die Nachfrage nach Elektrofahrzeugen und folglich auch nach Batterien wird in den nächsten Jahren weiter steigen, bis 2030 schätzungsweise um einen Faktor 10.

Das Grundlagendokument zu Batterien identifiziert und beantwortet die relevanten Fragestellungen entlang des Lebenszyklus einer E-Auto-Batterie. In den einzelnen Kapiteln geht es um die Rohstoffförderung, die Produktion von Batteriezellen, die Nutzung der Batterie und um das End-of-Life der Batterie.

• Rohstoffförderung: Die Rohstoffe Kobalt, Lithium, Nickel, Kupfer, Graphit und Mangan, die in Batterien verarbeitet werden, sind global betrachtet im Boden ausreichend vorhanden. Engpässe könnten sich temporär bei der Förderung ergeben. Die Entwicklung von Kobalt-reduzierten zu Nickel-reichen Batterien entschärft die Rohstoffsituation. Für Lithium, Kupfer, Kobalt und Nickel werden Recyclingverfahren im industriellen Massstab künftig relevanter, um die Nachfrage zu decken. Die neue EU-Batterieverordnung mit der Einführung des Batteriepasses, die Nachhaltigkeitsberichterstattung für Unternehmen sowie das Lieferkettengesetz sollen die Transparenz entlang der Batterielieferkette wesentlich verbessern.
• Produktion Batteriezelle: Drei Viertel der Batteriezellen werden derzeit in China hergestellt. Europäische Hersteller wollen per 2030 die Produktion deutlich erhöhen auf 1400 GWh pro Jahr. Das entspricht 40% der Produktionskapazität weltweit. Heute machen die europäischen Batterien 10% der weltweiten Produktion aus. Deutschland wird sich dabei zum Batterie-Hotspot entwickeln. Eine Produktion in Europa erlaubt eine grössere Kontrolle über die Lieferketten und die für die Produktion eingesetzten Energiequellen. Die Szenarien gehen davon, dass in Europa vermehrt auf erneuerbare Energien gesetzt wird. Dadurch wird sich auch die Umweltbelastung bei der Produktion pro Kilowattstunde reduzieren. 
• Nutzung der Batterie: Zurzeit wird von einer Lebensdauer von 300'000 bis 450'000 km ausgegangen bei rund 1000 bis 1500 Ladezyklen. Positiv auf die Lebensdauer wirkt sich aus, wenn die Batterie in einem Ladezustand zwischen rund 20 und 80 Prozent genutzt wird. Zudem: Die Lebensdauer einer Batterie wird verlängert, wenn man Schnellladungen möglichst vermeidet, insbesondere, wenn die Batterie kalt ist. Die Batterien der meisten Stecker-Fahrzeuge, die heute in Betrieb sind, haben noch nicht das Ende der Lebensdauer erreicht. Empirische Daten zur Lebensdauer sind deshalb noch nicht vorhanden oder nicht genügend aussagekräftig. Punkto Brandrisiko zeigen erste Auswertungen, dass Elektrofahrzeuge kein grösseres Risiko im Vergleich zu Verbrenner-Fahrzeugen aufweisen. 
• End-of-Life der Batterie: In der Schweiz ist das Recycling derzeit nicht profitabel. Mit zunehmender Menge aufgrund von Skaleneffekten werden die Recyclingkosten abnehmen. Die Entwicklung von Recyclingtechnologien wird es ermöglichen, einen zunehmenden Anteil an Batteriematerial in höherer Qualität zurückzugewinnen und damit die Erlöse aus dem Recycling zu steigern. Zu bedenken ist, dass derzeit 80% der Fahrzeuge am Ende ihrer Nutzungsphase ins Ausland, mehrheitlich in EU-Mitgliedsstaaten, exportiert werden. Mit der neuen EU-Verordnung sind Verwertungsquoten von 95% für Kobalt, Kupfer und Nickel im Jahr 2030 vorgesehen.

Für das Grundlagendokument wurden wissenschaftliche Literatur, Studienberichte aus Akademie, Verwaltung, NGOs oder dem privaten Sektor sowie Dokumentationen aus der Praxis und Ankündigungen aus der Industrie verwendet. Die Ergebnisse wurden durch ein interdisziplinäres Fachgremium überprüft. Das Dokument wird in regelmässigen Abständen aktualisiert. mm BFE