So wird die Lieferkette für E-Autos nachhaltiger

Elektroautos sind über ihren gesamten Lebenszyklus hinweg bereits heute nachhaltiger und effizienter als Verbrenner. Das haben Forschende der Technischen Universität Eindhoven (TU/e) in einer Studie belegt. Wichtig für die CO₂-Bilanz der Elektrofahrzeuge ist nicht nur, woher der Strom zum Laden kommt, sondern auch der CO₂-Ausstoß, der bei der Herstellung verursacht wird. Obwohl die ganzheitliche CO₂-Bilanz laut der Studie bei Autos mit Elektromotor bereits heute besser ist als bei solchen mit Verbrennungsmotor, arbeiten Hersteller daran, die Emissionen in der Produktion von Elektroautos weiter zu reduzieren.

Denn noch ist die Produktion von Batterien für Elektroautos sehr energieintensiv. Um die CO₂-Emissionen trotz des großen Energieaufwands zu verringern, ist ein wachsender Anteil erneuerbarer Energien am Strommix von enormer Bedeutung für die Umweltbilanz der Elektromobilität. Schon jetzt werden über 30 der weltweiten Standorte von Volkswagen zu 100 Prozent mit Ökostrom versorgt. Künftig soll der gesamte Strom für die Fertigung der Fahrzeuge möglichst aus regenerativen Quellen kommen. In Zwickau rollen die ID. Modelle schon bilanziell CO₂-neutral¹ vom Band (siehe unten). Dafür bezieht das Werk zertifizierten Ökostrom von der VW Kraftwerk GmbH, der unter anderem aus Wasserkraftwerken stammt.

Eine weitere Herausforderung steht ganz am Anfang der Lieferkette der Elektromobilität: die Ressourcen. Zur Herstellung von Batteriezellen für Elektroantriebe werden große Mengen an begrenzt verfügbaren Rohstoffen benötigt. Deren Abbau findet in manchen Abbaugebieten unter Bedingungen statt, die nach europäischen Standards nicht akzeptabel sind. Deshalb setzt sich Volkswagen zusammen mit anderen Herstellern dafür ein, die Situationen in den Herkunftsländern der Zulieferer zu verbessern. 

Für die Lithium-Ionen-Batterien, die in den elektrischen ID. Modellen von Volkswagen zum Einsatz kommen, werden folgende Rohstoffe benötigt:

• Lithium 
• Kobalt 
• Graphit 
• Mangan 
• Kupfer
• Nickel

Die möglichst nachhaltige Beschaffung dieser Ressourcen und die Reduzierung ihres Einsatzes stellen die Automobilindustrie vor mehrere Herausforderungen:

Die knappen Rohstoffe sind für die Herstellung von Akkus für Elektroautos nach heutigem Stand unverzichtbar: Die Batteriezellen der Auto-Akkus mit heutiger Lithium-Ionen-Technologie bestehen aus jeweils zwei Elektroden, einem Separator und Elektrolytflüssigkeit. Die Elektroden wiederum bestehen zum einen aus Graphit, zum anderen aus Lithium, Nickel, Mangan und Kobalt. Bisher können elektrochemische Stromspeicher mit vergleichbaren Eigenschaften ohne diese Rohstoffe nicht hergestellt werden. Der hohe Wasserverbrauch, etwa bei der Lithium-Förderung aus Salzseen in Südamerika, könnte aufgrund zunehmender Wasserknappheit ein Problem darstellen. Auch wenn man laut Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und nukleare Sicherheit (BMU) zur Gewinnung der Menge Lithium, die für eine E‑Auto-Batterie benötigt wird, weniger Wasser braucht, als zur Herstellung eines Kilos Rindfleisch. 

Mehr als die Hälfte des weltweiten Lithiumbedarfs wird in Australien gewonnen, der Rest stammt überwiegend aus dem sogenannten "südamerikanischen Lithiumdreieck" Bolivien, Argentinien und Chile. 

Die weltweit größte Menge an Kobalt für Elektroauto-Akkus wird in der Demokratischen Republik Kongo abgebaut – größtenteils im industriellen Tagebau, oft aber auch noch unter prekären Bedingungen. Auch in anderen Abbauregionen werden noch ethisch problematische Förderbedingungen der Rohstoffe beobachtet.

Um die Situationen vor Ort besser verstehen und überprüfen zu können, arbeitet Volkswagen im Rahmen eines Projekts zur Zertifizierung von Rohstoffen (CERA) an der Entwicklung eines Nachhaltigkeitsstandards für Rohstoffabbau mit. Um vor allem Kinderarbeit zu verhindern, engagiert sich Volkswagen außerdem in der Global Battery Alliance. Dort kommen viele wichtige Stakeholder der Batteriewertschöpfungskette zusammen, um konkrete Maßnahmen zu identifizieren, einzuleiten und die Lage im Kongo und anderen Herkunftsländern zu verbessern.

Konsequenter Klimaschutz muss also vor der eigentlichen Produktion der Automobilhersteller ansetzen: Das bedarf der Hilfe von Zulieferern und Partnerunternehmen im Ausland. Denn noch werden die genannten Rohstoffe für die Akkus nicht immer direkt bezogen, weil sich die Batteriezellenproduktion in Deutschland noch im Aufbau befindet. Stattdessen werden fertige Batteriezellen für die weitere Verarbeitung eingekauft – mit entsprechend begrenzter Einflussmöglichkeit der Automobil-Hersteller. 

Die Lieferketten der Elektromobilität sind so komplex, dass es teilweise noch schwierig ist, die mit Lieferanten vereinbarte Einhaltung von Umwelt- und Sozialstandards zu kontrollieren. Volkswagen hat aber bereits Standards mit seinen Zulieferern in einem Code of Conduct vereinbart – insbesondere, um Menschenrechtsverletzungen wie Kinderarbeit in den Herkunftsländern der Rohstoffe auszuschließen.

Dabei könnte eine noch relativ junge Technologie helfen, die Transparenz zu erhöhen: Blockchain. Volkswagen setzt bereits seit 2019 auf diese manipulationssichere Art der Datenverarbeitung. Mithilfe der Blockchain wird der gesamte Weg des Kobalts oder Lithiums lückenlos und fälschungssicher dokumentiert – von der Förderung bis zum Volkswagen Werk. Auf diese Weise können Lieferströme kontrolliert sowie mögliche Nachhaltigkeitsrisiken identifiziert und reduziert werden.

Noch sind die seltenen Rohstoffe in der Produktion von Batteriezellen, wie gesagt, nicht zu ersetzen. Wichtig ist deshalb, den Rohstoffverbrauch insgesamt zu verringern. Das heißt, Ressourcen zu recyceln, anstatt sie immer neu abzubauen. Schon 2020 wurde im Volkswagen Werk Salzgitter direkt am „Center of Excellence Batteriezelle“ der Bau einer Pilotanlage zur Weiterentwicklung eines innovativen Recycling-Verfahrens begonnen. Im Januar 2021 wurde am dortigen Standort die erste Anlage für das Recycling von Batterien eröffnet, im September 2021 die Batterie-Labore, in denen Volkswagen künftig eigene Batteriezellen fertigen wird. Ziel des Recyclings ist die Rückgewinnung des verwendeten Lithiums, Mangans, Kobalts und Nickels in einem sogenannten "Closed Loop", also einem geschlossenen Kreislauf. Auch Aluminium und Kupfer aus dem Batteriesystem werden zurückgewonnen.

Das bedeutet: Wenn die Batterien nicht für Second-Life-Anwendungen infrage kommen, also nicht mehr als Ganzes anderweitig eingesetzt werden können, kommen sie in den Recyclingprozess. Dabei werden die Batteriesysteme tiefenentladen und demontiert. Die wertvollen Rohstoffe werden separiert, in Zusammenarbeit mit Partnern aus der Zell-Supply-Chain aufbereitet und wieder der Herstellung in den Batteriezellenfabriken von Volkswagen zugeführt. 

Die Emissionen, die beim Bau von Elektroautos entstehen, werden durch diese Maßnahmen immer weiter reduziert. Schon seit 2020 wird der Volkswagen ID.3 bilanziell CO₂-neutral übergeben – das heißt, dass die derzeit noch nicht zu vermeidenden CO₂-Emissionen in der Herstellung durch Investitionen in Klimaschutzprojekte ausgeglichen werden.¹ Für die Berechnung werden die CO₂-Äquivalente der gesamten Lieferkette sowie der Produktion und Montage berücksichtigt. Auch der Transport zu Händlern in ganz Europa, die erste Batterieladung vor Übergabe und das Recycling des Fahrzeugs sind Teil dieser Berechnung. Der TÜV NORD Cert bestätigt, dass ein zertifiziertes ID. Fahrzeug bei Übergabe an die Kundin oder den Kunden das Prädikat „Klimaneutrales Produkt“ erhält. 

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