„Technologie-Metalle“ für eine saubere, mobile Zukunft

Die aktuelle Diskussion macht es deutlich – wir brauchen eine saubere und klimafreundliche Mobilität. Dabei gilt es, verschiedene Antriebs- und Mobilitätskonzepte zu nutzen und intelligent miteinander zu verknüpfen. Metallen und metallbasierten funktionellen Materialien kommt hierfür eine Schlüsselrolle zu.

Metalle spielen eine vielfältige Rolle bei klimafreundlichen Mobilitätskonzepten

Der Verbrennungsmotor bleibt wichtig. Mit modernen, sparsamen Dieselmotoren können die CO₂-Emissionen des Verkehrs reduziert werden. Für eine wirklich saubere Lösung auch im Hinblick auf NOx und Feinstaub ist der Einsatz optimierter Katalysatoren und Partikelfilter entscheidend. Nur mit Hilfe der katalytischen Eigenschaften der Edelmetalle Platin, Palladium und Rhodium lassen sich – im Zusammenspiel mit weiteren Materialien – Schadstoffemissionen auch im realen Fahrbetrieb minimieren.

Eine zunehmend wichtige Rolle spielen Elektrofahrzeuge mit Lithium-Ionen-Batterien, Brennstoffzellen oder hybriden Kombinationen daraus. Die Metalle Kobalt, Nickel, Mangan und Lithium sind ausschlaggebend für die Performance der Batterien, Platin ist das Schlüsselmetall für die Brennstoffzelle. Energieträger für letztere ist Wasserstoff. Dieser kann mit einer Platin- und Iridium-basierten Wasserstoffelektrolyse, z. B. aus regenerativen Energiespitzen, klimafreundlich produziert werden. Auch der Bedarf an Kupfer und Seltenen Erden für Elektromotoren wird mit der Verbreitung der Elektromobilität deutlich ansteigen.

In der Übergangszeit werden Hybridfahrzeuge mit Li-Ionen-Batterien und Verbrennungsmotoren als wichtige Brückentechnologie weiter an Bedeutung gewinnen, d. h. die zuvor genannten Metalle für die einzelnen Antriebstechniken kommen hier kombiniert zum Einsatz.

Neben der automobilen Mobilität steigen auch die Umweltanforderungen für Schiffe, Flugzeuge und den öffentlichen Nahverkehr. Abgaskatalysatoren, Traktionsbatterien und Brennstoffzellen halten zunehmend Einzug in das gesamte Portfolio der Verkehrsmittel. Zusätzlich werden durch autonome und vernetzte Mobilität neue Verkehrskonzepte ermöglicht, was eine umfassende Digitalisierung des Verkehrs bedingt. Dafür und für die Steuerungselektronik der Verkehrsmittel sind die Edelmetalle Gold, Silber und Palladium, Basismetalle wie Zinn und Kupfer und Elektronikmetalle wie Gallium, Indium und Germanium unverzichtbar.

Zur Erzielung der Klima- und Umweltziele des Verkehrs ist ein technologieoffener Ansatz wichtig. Es gilt, nicht eine bestimmte Technik sondern ehrgeizige Ziele vorzugeben, die neben den Treibhausgasen auch lokale Emissionen wie NOx und Feinstaub einbeziehen und neben der Reduzierung der spezifischen Emissionen auch die absoluten Emissionen und damit innovative Verkehrskonzepte im Blick haben.

Für eine tatsächlich klimafreundliche und saubere Mobilität reicht es nicht aus, nur die Nutzungsphase zu betrachten. Im Fokus steht der gesamte Produkt-Lebenszyklus, von der Rohstoffbeschaffung bis zum Lebensende des Verkehrsmittels. Entsprechend muss die Verwendung sauberer und nachhaltig produzierter Rohstoffe entlang des Lebenszyklus gewährleistet werden. Dazu gehören:

• Ein verantwortungsvoller Rohstoffbezug, wie ihn Umicore z. B. auf Basis der OECD Leitlinie durch das Sustainable Procurement Framework für Kobalt mit externer Validierung gewährleistet.
• Energieeffiziente und umweltfreundliche Produktionsprozesse über die gesamte Wertschöpfungskette.
• Gute Performance und Langlebigkeit der Produkte in der Nutzungsphase.

Der Kreislauf schließt sich: NE-Metalle sind unendlich oft recycelbar 

Von besonderer Wichtigkeit ist die Kreislaufschließung durch Recycling für Schlüsselrohstoffe am Produkt-Lebensende, denn Sekundärrohstoffe erweitern die Ressourcenbasis und tragen zur Diversifizierung des Angebots bei. Zudem verringert das Recycling den ökologischen Fußabdruck eines Metalls i.d.R. deutlich im Vergleich zum Bergbau.

Umicore hat schon 2012 eine industrielle Pilotanlage zum metallurgischen Recycling von Lithium-Ionen-Batterien in Betrieb genommen, diese recycelt mit hohen Ausbeuten die Metalle Kobalt, Nickel und Kupfer und erzeugt ein Lithium-Konzentrat. Die Herausforderung liegt darin, durch innovative Geschäftsmodelle und Akteurskooperationen sowie flankierende gesetzliche Rahmenbedingungen sicherzustellen, dass zukünftig anfallende Altbatterien auch solchen modernen Recyclingverfahren zugeführt werden. Derzeit gehen jedes Jahr rund 30.000 t CO bzw. 30 % der Weltminenproduktion verloren, weil Li-Ionen-Batterien aus portablen Anwendungen wie Laptops oder Mobiltelefonen kaum recycelt werden.

Metalle sind grundsätzlich unendlich oft recycelbar, sie helfen damit, die Ökobilanz der Mobilität zu verbessern. Mit ihren besonderen funktionalen Eigenschaften bilden viele verschiedene Metalle die unverzichtbare Basis für innovative Werkstoffe und Technologien für eine klimafreundliche und saubere Mobilität.

Umicore als global agierendes Technologie- und Recyclingunternehmen liefert Schlüsselkomponenten für alle Antriebskonzepte und trägt durch moderne Recyclingverfahren entscheidend zur Kreislaufschließung bei.

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Dr. Christian Hagelüken

Leiter Regierungsangelegenheiten Europa

Umicore AG & Co KG