Der Bedarf an dem Rohstoff Kobalt steigt – er wird für E-Autos und Smartphones benötigt. Doch der Abbau ist höchst problematisch, er geht zulasten von Umwelt und Gesundheit. Gibt es Alternativen?
Berlin/Hannover - Elektromobilität gilt als besonders grüne Art der Fortbewegung. Immerhin: Je geringer der Anteil an Strom aus Kohlekraftwerken im Strommix ist, desto größer ist der Klimavorteil von E-Autos gegenüber Fahrzeugen, die mit erdölbasierten Treibstoffen angetrieben werden. Doch beim Blick auf Details verblasst das strahlend grüne Image.
Ein Problem ist Kobalt. Das Metall wird in Lithium-Ionen-Akkus benötigt, um eine höhere Energiedichte zu erzielen. Aufgrund seiner guten Leitfähigkeit ist es zudem für die Schnell-Ladefähigkeit wichtig. Je nach Fahrzeug und Batterietyp sind es einige Kilogramm Kobalt, die erforderlich sind. Auch andere Lithium-Ionen-Akkus, etwa jene in Smartphones, enthalten das Metall. Doch der Rohstoff wird vielfach unter menschenunwürdigen Bedingungen abgebaut.
Alternativ wären Kobaltvorkommen im Meer denkbar, doch der Abbau ist technisch anspruchsvoll und aus der Umweltperspektive umstritten, wie aktuelle Untersuchungen zeigen. Bei den Batterien selbst kann so schnell nicht auf Kobalt verzichtet werden, obgleich einige Alternativen mittlerweile weit entwickelt sind.
Doch der weltweite Bedarf an Kobalt ist hoch. Rund 110 000 Tonnen pro Jahr sind es derzeit. Nach Berechnungen der Deutschen Rohstoffagentur (Dera) wird er sich weiter hochdynamisch entwickeln, bis 2026 werden es je nach Szenario 187 500 bis 225 360 Tonnen Kobalt jährlich sein, die weltweit benötigt werden. Größter Wachstumstreiber ist nach Ansicht der Fachleute die steigende Nachfrage nach wiederaufladbare Batterien für die Elektromobilität, die Speicherung regenerativer Energien sowie für mobile Anwendungen.
Mehr als 60 Prozent des Kobalts wird heute in der Demokratischen Republik (DR) Kongo gefördert, oftmals im Kleinbergbau. Hier schürfen Menschen – Erwachsene wie Kinder – mit einfachsten Mitteln das Erz. Die Folge sind Belastungen für Umwelt und Gesundheit, etwa erhöhte Kobaltwerte im Blut. Auch Hinweise auf Schäden am Erbgut wurden bei Kindern nachgewiesen. Das berichteten kürzlich Benoit Nemery von der Universität Leuven und sein Team im Fachmagazin „Nature Sustainability“. Dazu kommen soziale und ökonomische Verwerfungen, weil junge Männer hoffen, als Schürfer in den Minen schnelles Geld machen zu können – und deshalb Arbeitskräfte in der Landwirtschaft fehlen. Das führt zu Nahrungsmittelengpässen.
Das Problem verschärft sich, denn wie die Dera-Experten in der aktuellen Kobaltstudie darlegen, wird der Anteil der Kobaltförderung in der DR Kongo weiter zunehmen, im industriellen Bergbau wie im sogenannten Artisanal- und Kleinbergbau. Nicht zuletzt durch den Druck von Konsumenten versuchen manche Hersteller, auf Kobalt aus diesen gefährlichen Minen zu verzichten. Dazu sind jedoch regelmäßige Kontrollen vor Ort nötig.
Lesen Sie hier: Kinder schuften im Kobalt-Bergbau im Kongo (Plus)
Es gibt noch weitere Kobaltvorkommen, die erschlossen werden könnten, doch auch diese bergen Konfliktpotenzial: Manganknollen am Grund der Ozeane. Wie Kartoffeln liegen sie im weichen Sediment. Schrumplige, schwarze Knollen, die neben Mangan auch Kupfer, Kobalt, Zink und Nickel enthalten. Die Metalle werden aus wässrigen Lösungen abgeschieden, die aus dem Sediment kommen. Der Prozess dauert aber sehr lange. Bis ein Zentimeter einer Knolle gewachsen ist, vergehen rund eine halbe Million Jahre.
Die Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) untersucht im Auftrag der Bundesregierung in der Clarion-Clipperton-Zone im Nordostpazifik Manganknollen in einem 75 000 Quadratkilometer großen Areal – das entspricht etwa der Größe Bayerns. „Wir schätzen, dass dort in 4200 bis 4500 Metern Tiefe rund 780 Millionen Tonnen Manganknollen vorhanden sind. Das Potenzial ist wirklich groß, insbesondere, wenn man weitere Teile des Meeresbodens einbezieht“, sagt Thomas Kuhn von der BGR.
Allerdings müsse man bedenken, dass es noch kein anwendbares Abbauverfahren gibt, mit dem die Rohstoffe aus der großen Tiefe nach oben geholt werden können. Das Konzept sieht bislang so aus: Ein Raupenfahrzeug fährt über den Grund und nimmt die obersten 15 Zentimeter Sediment samt Knollen auf. Das Sediment wird abgetrennt und wieder ausgeworfen, die Knollen über Rohrleitungen nach oben gebracht. „Es wird wohl noch einige Jahre dauern bis der industrielle Einsatz möglich ist. Ich bin dennoch überzeugt, dass es technisch und ökonomisch machbar ist, Manganknollen aus der Tiefsee zu gewinnen“, sagt Kuhn. „Allerdings ist der damit verbundene Eingriff in die Umwelt beträchtlich.“
Das zeigt auch eine aktuelle Studie des Geomar Helmholtz-Zentrums für Ozeanforschung in Kiel im Fachmagazin „Scientific Reports“. Die Wissenschaftler haben 2015 ein Manganknollengebiet vor Peru aufgesucht, in dem 1989 der Boden mit einer Egge umgepflügt worden war, um den Abbau des Rohstoffs zu simulieren. Die Fotos, die nun 26 Jahre später gemacht wurden, dokumentieren die Folgen: Nicht nur optisch unterscheiden sich die Pflugspuren von 1989 immer noch von der Umgebung. Auch die Besiedlung mit Organismen ist nach wie vor eine andere.
„Solche Untersuchungen und reale Abbautests sind wichtig, um die Folgen für die Umwelt genauer bewerten zu können“, sagt BGR-Forscher Kuhn. „Ausgehend von diesen Daten muss diskutiert werden, ob die Gesellschaft einen Abbau der Manganknollen befürwortet oder weiter allein die Lagerstätten auf dem Festland nutzt.“ Dass der Bedarf an Kobalt weiter kräftig steigt, steht für ihn außer Frage. „Recycling ist sehr wichtig, aber es ist noch nicht so viel Kobalt im System, dass es für eine Kreislaufwirtschaft ausreicht.“
