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Technik
E-Auto-Akkus: So könnte Biomining durch Bakterien das Batterien-Recycling vereinfachen
Die Aufbereitungsquote von Metallen in E-Auto-Batterien ist aktuell noch sehr gering, aber dank neuer Biotechnologien könnte es künftig eine bessere Möglichkeit geben, Altbatterien zu recyceln.
Recycling von Batterien
Weltweit sind immer mehr elektrobetriebene Fahrzeuge im Einsatz. Doch während die Zunahme von Elektroautos langfristig zu einer deutlichen Verringerung der Luftverschmutzung führt, bringt diese Trendwende auch einige Probleme mit sich. Materialien, die zur Herstellung der Batterien benötigt werden, wie die seltenen Metalle Lithium, Kobalt, Nickel und Mangan, werden immer knapper und erschweren die Herstellung oder treiben die Preise in die Höhe. Der Nachfrageschub nach diesen Metallen führt auch in den von Armut betroffenen Gebieten der Welt zu problematischen Goldrauschen. Doch einige Wissenschaftler könnten nun die Lösung liefern, denn dank neuer Biotechnologien könnte es künftig eine viel effizientere und umweltfreundlichere Möglichkeit geben, Altbatterien zu recyceln.
Weniger als fünf Prozent werden recycelt
Hinter der Idee, eine neue Aufbereitungsmöglichkeit für E-Auto-Batterien zu entwickeln, steckt der Wissenschaftler Sebastien Farnaud. Gegenüber dem Nachrichtenportal "The Conversation" argumentiert der Professor an der Coventry University im Vereinigten Königreich, dass Bakterien eine weitaus effektivere und umweltfreundlichere Methode zur Gewinnung von Edelmetallen aus gebrauchten E-Auto-Batterien bieten könnten. Dabei könnte die Biotechnologie es nicht nur ermöglichen, mehr Batterien zu recyceln, sondern den Prozess zusätzlich auch noch weniger energieintensiv gestalten. Eine Veränderung und Entwicklung ist besonders vor dem Hintergrund wichtig, dass laut einer Studie aus dem Jahr 2019 die EU weniger als fünf Prozent der Lithium-Ionen-Batterien recycelt.
Die Biotechnologie
Die Biotechnologie, mit der Farnaud die Lithium-Ionen-Batterien recyceln möchte, ist nicht neu und wurde bereits in der Bergbauindustrie zur Gewinnung von Metallen aus Erzen eingesetzt. Es wurde auch verwendet, um wertvolle Materialien aus Leiterplatten, Sonnenkollektoren und sogar Atommüll zu gewinnen. Die zum Einsatz kommende Technik wird als Bioleaching oder Biomining bezeichnet. Beim Prozess werden Mikroben verwendet, die in der Lage sind, Metalle als Teil ihres Stoffwechsels zu oxidieren, erklärt Farnaud in dem Artikel. Die dazu notwendigen Bakterien werden in Inkubatoren bei 98 Grad Fahrenheit gezüchtet. "Das Recycling kann nicht nur ein Nebengedanke bleiben, sondern kann mit Biolaugung sowohl der Anfang als auch das Ende des Lebenszyklus einer EV-Batterie sein", argumentiert Farnaud. Dank seines geringen CO2-Fußabdrucks ist die Biotechnologie eine weitaus umweltfreundlichere Alternative im Gegensatz zu den bislang genutzten herkömmlichen Recyclingmethoden. Redaktion finanzen.net
Elektromobilität : Batteriehersteller Northvolt baut Gigafabrik in Deutschland
Der schwedische Batterieproduzent will eine Gigafabrik in Schleswig-Holstein errichten. Allerdings kämpft auch Northvolt mit steigenden Rohstoffpreisen.
„Für uns war klar, dass der Fokus nach Deutschland geht, weil wir hier sehr viele Kunden, eine hohe Nachfrage und Ingenieurstalent haben“, erklärt Northvolt-CEO Peter Carlsson im Gespräch mit dem Handelsblatt. In Heide habe man zudem eine perfekte Anbindung an die norddeutschen und dänischen Offshore-Windparks sowie die Nordlink-Stromverbindung zu Norwegen. Dass die großen Automobilhersteller ihre Fabriken vorwiegend im Süden des Landes haben, stört Carlsson wenig. Mit Volkswagen, BMW und Volvo hat das Unternehmen bereits Abnahmeverträge.
Ein potenzieller Neukunde könnte nun auch Mercedes werden. Schließlich hat der schwäbische Autokonzern auch ein Werk in Hamburg. „Mit unseren deutschen Kunden ist die geplante Fabrik in Heide schon gut ausgelastet. Aber wir wollen auch zusätzliche Kapazitäten für neue Kunden schaffen, und Mercedes hat ja bereits angekündigt, dass man neben der Partnerschaft mit ACC noch weitere Batterieproduzenten sucht“, sagt Carlsson.
Die Nachfrage nach Elektroautos steigt, doch auch die Batteriehersteller haben aktuell zu kämpfen. Weltweit erreichen die Rohstoffpreise neue Rekordhöhen. Die rasant angezogenen Kurse für Nickel, Mangan, Kobalt und Lithium lassen auch die Kosten bei Northvolt und anderen Produzenten nach oben schnellen. Sinkende Batteriepreise, wie es in den vergangenen zehn Jahren der Fall war, wird es darum zumindest kurzfristig nicht mehr geben.
„Der Krieg hat die Rohstoffpreise noch einmal massiv verteuert, sodass auch wir unsere Preise anheben mussten. Aber das ist nur ein vorübergehendes Phänomen“, beschwichtigt Carlsson. Langfristig, verspricht der ehemalige Tesla-Manager, werden auch die Preise wieder sinken. Wie lange die aktuelle Phase dauern werde, könne er allerdings nicht sagen.
Batteriepreis um 29 Prozent gestiegen
Für eine durchschnittliche Nickel-Kobalt-Mangan-Batterie (NCM) sind die Kosten innerhalb von nur einem Jahr insgesamt um 29 Prozent gestiegen. Das zeigen aktuelle Berechnungen des Beratungsunternehmens Roland Berger, die dem Handelsblatt exklusiv vorliegen. Bei den vor allem von Tesla gehypten Lithium-Eisenphosphat-Akkus sind die Kosten sogar um 41 Prozent gestiegen. Rohstoffe machen mit knapp 30 Prozent den größten Teil der Batteriekosten aus.
„In der aktuellen Lage sorgen die gestiegenen Rohstoffkosten auch für einen deutlichen Preisanstieg für E-Autobatterien“, erklärt Autoexperte Wolfgang Bernhart von Roland Berger. Der Krieg zwischen Russland und der Ukraine verschärfe das Problem nun zusätzlich. Schon die Spekulationen auf Engpässe bei den Lieferungen aus Russland zeigen Wirkung: Der Nickel-Preis stieg an der Londoner Metallbörse (LME) erstmals über die Marke von 100.000 Dollar je Tonne und hat sich damit mehr als verdoppelt.
Später fiel der Kurs zurück auf rund 48.200 Dollar je Tonne, liegt damit aber trotzdem fast dreimal so hoch wie noch vor einem Monat. „Schon vor dem Ukrainekrieg sind die Rohstoffpreise massiv gestiegen“, sagt Bernhart. So zum Beispiel bei einem der wichtigsten Rohstoffe für die Batterieproduktion: Lithium. Allein innerhalb der vergangenen drei Monate legte das „weiße Gold“ auf über 67.550 US-Dollar je Tonne Lithium-Hydroxid zu. Ein Preisanstieg um mehr als 100 Prozent.
Über eine sogenannte „Preisgleitklausel“ wirken sich die hohen Börsenkurse auch auf Preise für bestehende Verträge aus. Der Hochlauf der Elektromobilität sei deswegen zwar nicht gefährdet, meint Bernhart: „Den langfristigen Trend hin zur E-Mobilität wird das nicht beeinflussen, aber es könnte ihn kurzfristig verzögern.“ Bei den Neuzulassungen im Februar führen Elektroautos weiterhin die Statistik an. Im Vergleich zum Vorjahresmonat kommen sie auf ein Plus von über 28 Prozent. Und damit auf einen Gesamtmarktanteil von 11,3 Prozent.
Kurzfristige Abkühlung des E-Autobooms
Aber auch Northvolt-CEO Carlsson rechnet mit einer kurzfristigen „Abkühlung“ des E-Auto-Booms. Man sehe aber, „dass die Nachfrage ungebrochen stark ist“, betont der Manager. Deswegen wollen die Schweden jetzt auch um die vier Milliarden Euro in die neue Gigafabrik in Deutschland investieren.
Unterstützung kommt dabei auch von der Bundesregierung. Wie hoch der Betrag genau sein wird, könne man aber noch nicht sagen. Tesla-Chef Elon Musk hatte für seine 100-Gigawattstunden-Fabrik in der Nähe von Berlin mehr als eine Milliarde Euro vom Bund erhalten. So oder so werde man „noch eine Finanzierungsrunde für den Bau der Fabrik in Heide machen“, kündigt Carlsson an.
2025 sollen die ersten Batterien in Heide vom Band laufen. Damit verfolgt Northvolt einen ähnlich ambitionierten Plan wie Tesla. Der US-amerikanische Autohersteller hatte seine Fabrik in Brandenburg innerhalb von nur zwei Jahren fertiggestellt.
Seit seiner Gründung 2016 hat Northvolt bereits sechs Milliarden US-Dollar eingesammelt. Dafür sind mittlerweile Batteriekapazitäten in Europa von insgesamt 170 Gigawattstunden im Aufbau. Erst im Februar hatte Northvolt Pläne für eine weitere gemeinsame Batteriefabrik in Göteborg mit dem Autobauer Volvo veröffentlicht.
In Schweden plant das Unternehmen außerdem eine 100-Gigawattstunden-Fabrik für Kathodenmaterial. Die nächste Batterieproduktion dürfte allerdings in Nordamerika entstehen. Man schaue sich in den USA derzeit um, so Carlsson.
Drohnen aus der Drohne – Rheinmetall überrascht mit einzigartigem Waffensystem
Der Rüstungskonzern entwickelt ein neues Konzept für Kampfeinsätze aus der Luft. Damit würden erstmals auch bewaffnete Drohnen in Deutschland gebaut. Die neue Waffe würde die Vorteile gleich zweier Flugsysteme effektiv vereinen.
Im Ukraine-Krieg ist es tägliche Praxis der Streitkräfte: Aus kleinen, schwebenden Drohnen werden Sprengladungen abgeworfen, die dann beispielsweise Panzer zerstören. Den ukrainischen Streitkräften ist es gelungen, sogenannte Multikopter mit kleinen Propellern so präzise zu steuern, dass Granaten von oben in offene Luken russischer Panzer fallen.
Rheinmetall überrascht jetzt mit einem neuen Konzept: Aus einer etwas größeren Aufklärungsdrohne können im Flug mehrere kleine Multikopter mit Granaten ausgestoßen werden, die dann präzise ihr Ziel ansteuern.
Details will der deutsche Rüstungskonzern am 19. April verraten, heißt es in einem Unternehmensvideo. Angekündigt wird eine „flexible und effektivste“ Mehrzweckdrohne.
Auf WELT-Anfrage erklärt ein Rheinmetall-Sprecher, dass eine Kombination aus der neuen Generation der deutschen Aufklärungsdrohne Luna NG mit neu entwickelten, bewaffneten Multikoptern mit der Produktbezeichnung „Hero R“ geplant ist.
Die öffentlich noch nicht gezeigten kleinen Multikopter mit vier Propellern entstanden in Zusammenarbeit mit dem israelischen Hersteller UVision. Die Aufklärungsdrohne Luna NG soll so flexibel sein, dass bis zu acht kleine Waffen-Multikopter eingebaut werden können.
Zunächst handele es sich um einen Prototyp. UVision ist bisher als Spezialist für sogenannte Loitering Munition bekannt, einer Umschreibung für „herumlungernde Munition“, bei der sich Kamikaze-Drohnen aus der Luft in ihr Ziel stürzen. Der deutsche Rüstungskonzern und UVision kooperieren seit Ende 2021.
Durch die Kombination der Drohne Luna NG mit gut fünf Meter Spannweite und ihren Aufklärungsfähigkeiten gemeinsam mit kleinen Multikoptern samt Spengsätzen können die Vorteile beider Flugmodelle vereint werden. Die Luna-Drohne könnte im Flug beim simplen Abwurf von Sprengladungen nicht die gleiche Trefferpräzision erreichen. Das Modell ist eine sogenannte taktische Drohne, die über zwölf Stunden in der Luft bleiben kann und über 100 Kilometer Datenreichweite hat.
Bewaffnete Drohnen waren lange umstritten
Mit der Erweiterung des Einsatzspektrums der Luna NG-Drohne auch für Kampfeinsätze würden in Deutschland erstmals bewaffnete Drohnen montiert – auch wenn es sich zunächst um eher kleine Sprengköpfe handelt. Wer ein bewaffnetes Luna NG-Modell künftig nutzt, ist noch unklar.
Für die Bundeswehr war ein Einsatz bewaffneter Drohnen über ein Jahrzehnt politisch umstritten. Erst im Koalitionsvertrag 2021 wurde der Weg freigemacht.
So werden jetzt fünf größere Drohnen des Typs Heron TP mit 26 Meter Spannweite des israelischen Herstellers IAI mit Präzisionslenkwaffen für den Einsatz bei der Bundeswehr ausgerüstet. Diese Waffen lassen sich punktgenau ins Ziel lenken. In einem Leasingmodell wird die Bundeswehr diese Drohnen ab voraussichtlich Mitte 2024 nutzen.
Das Modell Luna NG ist eine Weiterentwicklung der bei der Bundeswehr bereits eingeführten Luna-Drohne, die der Hersteller EMT aus dem bayerischen Penzberg entwickelte. Ende 2021 kaufte Rheinmetall den Drohnenhersteller aus einer Schieflage für 32 Millionen Euro.
Auch der israelische Rüstungskonzern Rafael wollte EMT übernehmen, kam aber nicht zum Zug. Dass Drohnen eine immer größere Rolle in Kriegen spielen, wird aktuell in der Ukraine deutlich. So sollen auch künftige Panzer mit Drohnen für die Aufklärung und für Kampfeinsätze ausgerüstet werden.
Forscher sind irritiert - Kurz nach Akw-Aus streicht Habeck Atomkraft aus Forschungsprogramm
In der Nacht auf Samstag gingen die letzten Atomkraftwerke vom Netz, die Atomkraft ist damit (zumindest vorerst) Geschichte in Deutschland. Nur kurz danach taucht ein neuer Entwurf des Energieforschungsprogramms auf. Darin fehlt: die Atomkraft.
Atomkraft-Forschung wird aus Programm gestrichen - Forscher irritiert
Die Forschung daran soll stattdessen „künftig als Elemente der jeweiligen Politikbereiche außerhalb des Energieforschungsprogramms fortgeführt werden“, zitiert die „ Welt am Sonntag “ aus dem Papier. Das Wirtschaftsministerium von Robert Habeck bestätigt der Zeitung den Vorgang. Dies sei jedoch nicht gleichbedeutend mit einer Kürzung der Forschungsmittel.
Gegenüber der „Welt am Sonntag“ zeigen sich Forscher dennoch irritiert. „Das Energieforschungsprogramm des Bundes ist für uns sehr wichtig“, sagt etwa Jörg Starflinger vom Institut für Kernenergetik und Energiesysteme an der Universität Stuttgart.
„Forschung heißt immer: einen langen Atem haben“
Marco Koch, Leiter einer Arbeitsgruppe an der Ruhr-Universität Bochum, sagt: „Es ist wichtig, dass es in Deutschland weiterhin Kompetenzen gibt, neue Entwicklungen im Bereich Nukleartechnik bewerten zu können.“
„Forschung heißt immer: einen langen Atem haben“, sagt Jan Wörner, Präsident der Deutschen Akademie für Technikwissenschaften, der „Welt am Sonntag“. „Die Zeit der Kernspaltung ist noch lange nicht vorbei“, so Wörner - allein schon aufgrund der offenen Frage der Endlagerung.
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