BIOFACH 2023 into organic - Paving the path - Nürnberg, 14.-17.02.2023

So schädlich kann ein Akku sein

Kasseler Forscher entwickeln Fußabdruck-Methode weiter

Sie sind in unseren Handys und sollen die Elektromobilität antreiben: Leistungsfähige Lithium-Ionen-Akkus sind aus dem Alltag nicht mehr wegzudenken. Eine neue Methode der Universität Kassel belegt jedoch, wie umweltschädlich der Abbau des Lithiumcarbonats ist – und dass er in Zukunft die Wasserhaushalte noch stärker durcheinanderbringen könnte. Die Methode kann künftig einen „Wasserknappheits-Fußabdruck" für weltweit gehandelte Produkte erstellen. Auch Brennpunkte der Wassernutzung werden so sichtbar.
 
Neue Methode zeigt, wie umweltschädlich der Abbau von Lithiumcarbonat ist und dass er in Zukunft die Wasserhaushalte noch stärker durcheinanderbringen könnte. © Backpackerin, pixabay.comDer Wasser-Fußabdruck ist, ebenso wie der CO2-Fußabdruck, zu einem wichtigen Werkzeug bei der Bewertung von anthropogenen Umweltauswirkungen geworden. Doch Wasser ist nicht überall gleich kostbar. Die Kasseler Forscherinnen und Forscher entwickeln das Modell des Fußabdrucks weiter und bewerten, wie viel Wasser an einem Produktionsort vorhanden ist und welche Folgen der Verbrauch haben kann: Das ergibt den Wasserknappheits-Fußabdruck.
 
Beispielhaft demonstrieren Anna Schomberg und Prof. Dr. Stefan Bringezu vom Center for Environmental Systems Research (CESR) sowie Prof. Dr.-Ing. Martina Flörke von der Ruhr-Universität Bochum anhand der Herstellung eines Lithium-Ionen-Speichers, wie der Wasserknappheits-Fußabdruck umfassend als Ökobilanz erhoben werden kann.
 
Die Wissenschaftler klassifizierten im ersten Schritt das Risiko, das durch menschliche Wassernutzung entsteht und legten Sub-Indikatoren des Wasserknappheits-Fußabdrucks fest. „Diese beiden Schritte schaffen allgemeine Rahmenbedingungen, die es erlauben, beliebige Produkte mit Hilfe der Ökobilanz nach immer gleichem Schema zu bewerten", erklärt Anna Schomberg, Wissenschaftliche Mitarbeiterin am CESR. „Im letzten Schritt haben wir uns damit befasst, wie wir diese Ökobilanz räumlich explizit darstellen können." Ihre Methode demonstrieren die Wissenschaftler anhand der Lieferkette von Lithiumcarbonat, das für die Herstellung des Speichers benötigt wird.
 
Der Wasserknappheits-Fußabdruck von Lithiumcarbonat
Lithiumcarbonat stammt noch vornehmlich aus Australien, China und Argentinien. 67 Prozent der Weltreserven liegen allerdings in den Hochanden in Form von salzreichem Grundwasser. Zur Gewinnung von Lithiumcarbonat wird diese Sole eingedampft, was große Mengen Wasser verbraucht. Diese Art der Förderung kann zukünftig die regionale Wasserknappheit verschärfen.
 
In der Studie identifizieren die Wissenschaftler als Brennpunkt der quantitativen Wassernutzung für Lithium-Ionen-Speicher insbesondere den Solenbergbau in Chile und China. In beiden Ländern ist die Wahrscheinlichkeit für Wasserknappheit ohnehin bereits hoch. Daher werden die entsprechenden Wasserverbräuche mit einem ortsspezifischen Faktor gewichtet. Die Wassernutzung in Chile und China, wo jeweils unterschiedlich viel Wasser verfügbar und damit auch die Wahrscheinlichkeit für Wasserknappheit verschieden ist, wird dadurch direkt vergleichbar gemacht. Beispiel Chile: Für einen Lithium-Speicher mit einer Leistung von 2-Megawattstunden, für den der Rohstoff aus den Atacama-Lagerstätten kommt, werden rechnerisch etwa 5.600 m³ Wasser verbraucht. Weltweit sind es entlang der gesamten Produktionskette des Speichers 33.155 m³.
 
Ein weiteres Ergebnis betrifft die qualitative Wassernutzung: Das zusätzliche Wasservolumen, das theoretisch benötigt würde, um die weltweite Wasserverschmutzung aus der Herstellung des Lithium-Ionen-Speichers wieder bis zu einem tolerablen Niveau zu verdünnen, beträgt etwa 23 Prozent des jährlichen Trinkwasserbedarfs in Deutschland. Beide Punkte, quantitative und qualitative Wassernutzung, fließen in das Konzept zur Bestimmung des Wasserknappheits-Fußabdrucks mit ein.
 
Wasserverbrauch global vergleichbar machen
Das beschriebene Konzept des Wasserknappheits-Fußabdrucks eignet sich, um Produkte zu bewerten und kritische Brennpunkte entlang von internationalen Lieferketten räumlich zu identifizieren. Ein in Chile verbrauchter Liter Wasser fällt aufgrund der geringeren Wasserverfügbarkeit stärker ins Gewicht als ein in Deutschland verbrauchter Liter. „Ein solches Vorgehen ist gerade bei der Beurteilung von neuen Technologien, die beispielsweise in der westlichen Energiewende zum Einsatz kommen sollen, dringend notwendig, um Problemverlagerungen von vornherein zu vermeiden", sagt Bringezu.
 
Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler in der Zeitschrift „Communications Earth and Environment" des Nature-Verlages.

 
Kontakt: Universität Kassel | presse@uni-kassel.dewww.uni-kassel.de

Umwelt | Wasser & Boden, 02.02.2021
     
Cover des aktuellen Hefts

Zeit, die Stimme zu erheben und endlich zu handeln?

forum Nachhaltig Wirtschaften 04/2022 mit dem Schwerpunkt: Globale Ziele und Klimaschutz

  • Ukrainekrieg und Hunger auf der Welt
  • Doppelte Dividende durch Nachhaltigkeit
  • Green Chefs
  • Die Brücke zur Natur
Weiterlesen...
Kaufen...
Abonnieren...
02
FEB
2023
Konferenz des guten Wirtschaftens 2023
Würdigung | Impulse & Austausch | Vernetzung
81737 München
14
FEB
2023
BIOFACH
Weltleitmesse für Bio-Lebensmittel
90471 Nürnberg
14
FEB
2023
Was wir tun müssen, und was wir haben werden
Wie Nachhaltigkeit in der Dauerkrise gelingen kann
50676 Köln und online
Alle Veranstaltungen...

Gemeinsam ist es Klimaschutz

natureOffice nimmt Sie mit auf die Reise durch den Klimakosmos - gleich YouTube-Kanal abonnieren und Baum pflanzen!

Digitalisierung

Halten Sie sich für schlauer als ChatGPT?
Christoph Quarch sieht die Gefahr, die kulturellen Errungenschaften von 3000 Jahren auf dem Altar des Money-Making zu opfern.
B.A.U.M. Insights

Jetzt auf forum:

Krieg zerstört zu viel

Zum Valentinstag: Heiße Geschenke von Feuerwear für die Liebsten

Nachhaltigkeitsbericht veröffentlicht:

Otto Group gehört zu den ersten Unterzeichnern des Pakistan-Abkommens

Wird 2023 das Jahr des Modulbaus?

Verbraucher wollen umweltfreundliche Verpackungen

Pflanzwettbewerb Deutschland summt! Juchuu, es geht wieder los!

Halten Sie sich für schlauer als ChatGPT?

  • DGNB - Deutsche Gesellschaft für Nachhaltiges Bauen
  • B.A.U.M. e.V. - Netzwerk für nachhaltiges Wirtschaften
  • Futouris - Tourismus. Gemeinsam. Zukunftsfähig
  • Verka VK Kirchliche Vorsorge VVaG
  • Nespresso Deutschland GmbH
  • Energieagentur Rheinland-Pfalz GmbH
  • toom Baumarkt GmbH
  • TourCert gGmbH
  • PEFC Deutschland e. V.
  • Dr. Ing. h.c. F. Porsche AG
  • Frankfurt University of Applied Sciences
  • Global Nature Fund (GNF)
  • World Future Council. Stimme zukünftiger Generationen
  • Telefónica Germany GmbH & Co. OHG