KLIMA-MEDIA.de Pressespiegel & Infoblog

Reaktorkatastrophen haben vermutlich gravierendere und weit weniger absehbare Auswirkungen auf die Ökosysteme, als bisher angenommen wurde.

Geisterstadt Pripyat, im Hintergrund der Tschernobyl-Reaktor – Foto: Jason Minshull

Zum Jahrestag des verheerenden Unglücks im japanischen Fukushima haben Wissenschaftler der Leuphana Universität Lüneburg eine neue Debatte über mögliche Langzeitschäden von Störfällen und Unfällen in atomaren Anlagen angeregt. Das Forscherteam um den Lüneburger Professor Dr. Henrik von Wehrden stützt sich bei seinen Erkenntnissen auf die Auswertung von mehr als 500 Studien über die Auswirkungen des Super GAUs von Tschernobyl.
Dort war vor 25 Jahren bei der Simulation eines Stromausfalls die Explosion eines Reaktors ausgelöst worden. Veröffentlicht werden die Erkenntnisse der Leuphana-Wissenschaftler nun in der angesehenen amerikanischen Wissenschaftszeitschrift „Conservation Letters“. Darin stellen sie fest, dass man trotz der Datenfülle noch immer nur recht wenig darüber weiß, was die Strahlung langfristig in den Ökosystemen anrichtet. Die Studienautoren fordern daher, nach dem Fukushima-Unglück die Forschungsanstrengungen besser zu koordinieren.

Ein Viertel Jahrhundert ist seit dem bislang gravierendsten Atomunglück von Tschernobyl vergangen. Und noch immer sind in Südengland einige Wiesen für die Viehhaltung gesperrt, noch immer dürfen in Finnland mancherorts keine Fische gezüchtet werden. Zwei Beispiele von vielen, die das Forscherteam unter der Leitung der Leuphana Universität Lüneburg zusammen getragen hat. „Wir haben 521 Studien aus ganz Europa ausgewertet“, sagt Studienleiter Professor Dr. Henrik von Wehrden von der Leuphana Universität Lüneburg. „Sie zeigen, dass die Folgen von Tschernobyl noch längst nicht ausgestanden sind.“

Ein Grund dafür ist die Langlebigkeit der Radionuklide, die bei dem Super-GAU 1986 freigesetzt wurden. Dazu zählen vor allem Caesium-137 (Halbwertszeit: 31 Jahre) und Strontium-90 (29 Jahre). Diese beiden radioaktiven Isotope sind also noch nicht einmal zur Hälfte zerfallen. Sie sorgen in manchen Regionen bis heute für eine erhebliche Strahlenbelastung. So wurden im Jahr 2009 in südschwedischen Pilzen Werte von 180.000 Bequerel pro Kilogramm gemessen – der zulässige Grenzwert in Deutschland liegt für Nahrungsmittel bei 600 Bequerel pro Kilogramm. Selbst in 2.000 Kilometern Entfernung vom Unglücksort gibt es bis heute zum Teil erhebliche Strahlenbelastungen; in Deutschland beispielsweise haben Forscher 2009 stark erhöhte Werte in Wildfleisch festgestellt.

Allerdings variieren die Strahlenwerte von Ort zu Ort stark. Das hängt zum Einen mit den meteorologischen Bedingungen zur Unglückszeit zusammen, vor allem mit der Windrichtung und dem Niederschlag. Allerdings reichen diese Faktoren nicht aus, um die Unterschiede zu erklären. „Die von uns gesichteten Studien zeigen glasklar, dass die Karten vom radioaktiven Fallout – die ja auf meteorologischen Daten basieren – einfach zu ungenau sind“, betont von Wehrden. „Messungen vor Ort sind einfach unabdingbar.“ Dazu kommt, dass die Strahlung heute noch wandert: So kann bei Waldbränden in großen Mengen radioaktive Asche in die Luft gelangen und durch den Wind in bislang unbelastete Gebiete getrieben werden. Das war beispielsweise 2010 in Russland der Fall.

Welche Konsequenzen die Strahlenbelastung für die Ökosysteme hat, sei bis heute nur unzureichend bekannt, kritisiert der Ökologe. „Es hat sich aber gezeigt, dass selbst geringe Strahlendosen Pflanzen und Tiere schädigen können“, sagt er. „Wir wissen heute etwa, dass Ratten ihr Schlafverhalten ändern, wenn sie radioaktives Wasser trinken – und das schon bei einer Belastung von 400 Bequerel pro Liter. Und in Zwiebeln hat man bei ähnlichen Strahlendosen Chromosomen-Schädigungen festgestellt.“ Direkt um Tschernobyl sei die Radioaktivität übrigens so stark gewesen, dass dort ein ganzes Waldgebiet abgestorben sei. Zudem seien dort die Mutationsraten in Fischen und Vögeln zum Teil drastisch angestiegen. Bei manchen Vögeln habe man auch ein verkleinertes Gehirnvolumen festgestellt. „Welche Folgen das haben wird, bleibt abzuwarten.“

Zusammen mit seinen Co-Autoren mahnt er an, Lehren aus Tschernobyl zu ziehen. Das betreffe nicht nur die Politik, sondern auch die Forschung. „Wir müssen uns besser koordinieren, um valide Erkenntnisse über die langfristige Wirkung von Strahlung auf komplexe Ökosysteme zu gewinnen“, sagt er. „Das Unglück in Fukushima bietet in dieser Hinsicht eine Chance, die wir nutzen sollten. Auch in Zukunft werden auf unserem Planeten vermutlich noch viele neue Atom-Kraftwerke gebaut. Die Politik muss hierbei aber auch die möglichen Risiken für die Umwelt berücksichtigen, die wir bisher kaum kennen und verstehen.“

Die Risiken des Einsatzes von Energie aus Biomasse werden unterschätzt, wie ein jetzt in Nature Climate Change veröffentlichter Artikel zeigt.

Biomasse: Energie zu welchem ökologischen Preis? – Foto: Thorben Wengert / Pixelio

„Wir brauchen hier das Vorbeugeprinzip“, sagt Ottmar Edenhofer, Chef-Ökonom des Potsdam-Instituts für Klimafolgenforschung (PIK) und Professor der Technischen Universität Berlin (TU Berlin). „Bevor die Bioenergie weiter ausgeweitet wird, muss die Wissenschaft eine umfassendere Abschätzung der Risiken liefern – bislang sind in Projektionen des Einsatzes von Bioenergie teils fundamentale Unsicherheiten enthalten. Nötig sind hier neuartige Ansätze des Risikomanagements für den Wandel der Landnutzung.“ Eine Möglichkeit wäre, die Beweislast für das Erreichen von Nachhaltigkeitsstandards auf die Produzenten von Bioenergie zu verlagern.

Genauigkeit und Vollständigkeit der Bewertung von Bioenergie

Der großflächige Anbau von Energiepflanzen könnte unter dem Strich zu mehr Ausstoß von Treibhausgasen führen, wenn beispielsweise Wälder abgeholzt und zu Anbauflächen umgewandelt werden. Zugleich heißt es aber in ökonomischen Szenarien zur CO2-Reduzierung, dass sich die fossilen Brennstoffe kaum ohne einen massiven Einsatz von Bioenergie werden ersetzen lassen. Der Artikel analysiert nun, wie diese beiden scheinbar gegensätzlichen Betrachtungsweisen zusammengeführt werden können, und identifiziert die der Debatte zugrundeliegenden wesentlichen Unsicherheiten.

„Energie aus Biomasse ist Gegenstand einer hitzigen Diskussion“, sagt Felix Creutzig, Hauptautor des Artikels von Wissenschaftlern der TU Berlin, des PIK und der Universität Berkeley in den USA. „Forscher müssen sehr klar die Annahmen darlegen, die sie ihrer jeweiligen Untersuchung zugrunde legen. Und sie sollten systematisch die Risiken in die Berechnungen mit einbeziehen, die mit unterschiedlichen Regelungsmöglichkeiten zur Bioenergie zusammenhängen. Politiker hätten die Wahl, in Zukunft nur unter genauen Vorgaben den Einsatz von Bioenergie zu erlauben.“

Die Ökobilanz von Energie aus Biomasse ist von großen Unsicherheiten geprägt. Während die Emissionen der bisherigen Produktion von Bioenergie meist gut erfasst werden, werden die Effekte einer künftigen Ausweitung des Einsatzes von Bioenergie auf die Märkte von Landwirtschaftsprodukten oder auf den Benzinmarkt laut der Studie oft außer Acht gelassen. So könnte beispielsweise eine verstärkte Erzeugung von Rohstoffen für Biosprit weltweit die Preise für Agrarland in die Höhe treiben. Dies würde Anreize setzen, Anbauflächen auf Kosten natürlicher CO2-Senken auszuweiten.

Auf der anderen Seite behandeln viele ökonomische Szenarien zum Klimaschutz Bioenergie als „CO2-neutral“. Dabei unterstellen sie, dass Maßnahmen zum Waldschutz ergriffen werden, und dass technischer Fortschritt eine höhere Ausbeute von Bioenergie pro Hektar erlaubt. Ob diese Annahmen eintreffen, ist schwer vorherzusagen. Abhängig von solchen Annahmen schwanken aber die Abschätzungen des Potenzials von Bioenergie beträchtlich – nämlich um den Faktor Zehn.

Eine umfassende Beurteilung der Chancen und Risiken des Einsatzes von Bioenergie sollte das ganze Spektrum möglicher Entwicklungen darzustellen versuchen und systematisch Auswirkungen auf Märkte erfassen, so die Schlussfolgerung der Forscher. Die Szenarien müssen systematischer auch die Effekte der Nutzung von Bioenergie in einer nicht perfekten Welt abschätzen, in der es beispielsweise nur einen begrenzten Fortschritt von politischen Regelungen und Technologie gibt. Um hier die Debatte voran zu bringen, sei eine viel engere fächerübergreifende Zusammenarbeit zwischen den verschiedenen mit Bioenergie befassten Forschungsrichtungen nötig.

“Dies ist eine zentrale Herausforderung für kommende wissenschaftliche Sachstandsberichte“, sagt Ottmar Edenhofer. „Berechnungen zur Wirkung des Einsatzes von Bioenergie in der Zukunft sind von Natur aus mit Ungewissheiten belastet, und hierauf muss man an der Schnittstelle von Politik und Wissenschaft reagieren. Die Projektionen sind teils abhängig von Werturteilen – diese betreffen Energiesicherheit, Klimaschutz, Ernährungssicherheit und den Schutz der Artenvielfalt.“ Wenn es der Wissenschaft gelänge, alle zugrundeliegenden Annahmen und Unsicherheiten den politischen Entscheidungsträgern verständlich zu machen, so Edenhofer, „dann kann das ein Start sein für die wichtige Diskussion, wo wir als Gesellschaft hinwollen, und welche Risiken wir hierbei in Kauf nehmen.“

Die Analyse wurde von der Michael Otto Stiftung und dem deutschen Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördert.

Originalpublikation

Creutzig, F., Popp, A., Plevin, R., Luderer, G., Minx, J., Edenhofer, O. (Nature Climate Change, 2012): Reconciling top-down and bottom-up modelling on future bioenergy deployment [doi:10.1038/nclimate1416]

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Deutschland startet jetzt die Öffentlichkeitsbeteiligung zur Befreiung von Kleinemittenten vom Emissionshandel.

Foto: Rainer Sturm / Pixelio

Die EU-Emissionshandelsrichtlinie ermöglicht Industrie- und Verbrennungsanlagen mit geringen Treibhausgas-Emissionen die Befreiung vom EU-Emissionshandel. Im Gegenzug müssen diese Kleinemittenten Ausgleichszahlungen leisten oder Maßnahmen zur spezifischen Emissionsminderung ergreifen. Bis zum 23.01.2012 konnten Anlagen einen Antrag als Kleinemittent stellen, vom 27.02. bis 26.03.2012 kann die interessierte Öffentlichkeit Stellung zu den beantragten Befreiungen nehmen.

Anlagen, die in den Jahren 2008-2010 jeweils weniger als 25.000 Tonnen CO2-Äquivalent emittiert haben oder als Verbrennungsanlage über weniger als 35 Megawatt Feuerungswärmeleistung verfügen, gelten im Sinne der EU-Emissionshandelsrichtlinie als Kleinemittenten. Sie können auf Antrag von der Abgabepflicht im EU-Emissionshandel für die dritte Handelsperiode 2013-2020 befreit werden. Die Kleinemittenten müssen im Gegenzug entweder eine Ausgleichszahlung leisten, oder alternativ die spezifischen Emissionen ihrer Anlage mindern. Eine Kombination dieser beiden Alternativen ist ebenfalls möglich.

Die Ausgleichszahlung bemisst sich an der Menge an CO2-Zertifikaten, die die Anlage hätte zukaufen müssen, wenn sie am Emissionshandel teilnehmen würde. Für die Berechnung werden die Emissionen des Vorjahres und die potenzielle kostenlose Zuteilungsmenge gegenübergestellt. Die so ermittelte Differenz wird mit dem durchschnittlichen Versteigerungspreis des Berichts- oder des diesem vorangegangenen Jahres multipliziert und ergibt den Betrag für die Ausgleichszahlung. Bei spezifischen Emissionsminderungen muss der Emissionswert einer Anlage jährlich um 1,74 Prozent verringert werden – entsprechend des Minderungspfades der dritten Handelsperiode 2013-2020 im EU-Emissionshandel. Grundlage der Berechnung ist der Emissionswert pro Produkteinheit.

Die EU-Emissionshandelsrichtlinie sieht vor, dass vor der Befreiung von Kleinemittenten von den Verpflichtungen des EU-Emissionshandels die Öffentlichkeit zu den Anträgen Stellung nehmen kann. Die Deutsche Emissionshandelsstelle (DEHSt) im Umweltbundesamt hat am 27.02.2012 die vierwöchige Konsultationsphase gestartet und stellt auf ihrer Internetseite eine Liste mit den Namen der Anlagen, den vorgeschlagenen „gleichwertigen Maßnahmen“ sowie die von den Anlagen in den Jahren 2008 bis 2010 verursachten Treibhausgas-Emissionen zur Verfügung.

Die Beimischungsquote für Agrartreibstoffe (’E10′) führt zu Vertreibungen und Hunger in Afrika.

Sojabohnen wird aus Hungerländern importiert und zu Treibstoff gemacht – Foto: Franz Haindl / Pixelio

Damit tragen EU und Bundesregierung zur Verletzung des Rechts auf Nahrung bei, fördern riesige Agrarplantagen und konterkarieren damit ihre eigenen Anstrengungen, Kleinbauern zu fördern und den dortigen Hunger zu bekämpfen. Zu diesem Ergebnis kommt eine Studie der Menschenrechtsorganisation FIAN, die diese Woche der Europäischen Kommission vorgestellt wurde.

Der UN Sonderberichterstatter zum Recht auf Nahrung, Olivier De Schutter, hob bei der Vorstellung der Studie in Brüssel hervor, dass die EU bei ihrer Biosprit-Gesetzgebung in 2009 (Renewable Energy Directive) von falschen Annahmen bezüglich der globalen Auswirkungen ausgegangen ist. „Die negativen Auswirkungen wie Landraub und Anstieg der Nahrungsmittelpreise sind nicht mehr wegzudiskutieren“, so Roman Herre, Agrarreferent von FIAN. „Die EU muss die Reißleine ziehen und die Zwangsbeimischung streichen.“ VertreterInnen afrikanischer Bauernorganisationen forderten die EU auf, alle Anreize für eine globale Agrartreibstoffproduktion abzuschaffen. Der Zusammenhang zwischen Landnahmen, dem so genannten Land Grabbing, und Agrartreibstoffen ist gewaltig. 66 Prozent aller großflächigen Landnahmen in Afrika werden getätigt, um Agrartreibstoffe zu produzieren. „Die EU fördert mit ihrem künstlich geschaffenen Markt diesen Landraub erheblich,“ so Roman Herre. „Anstatt die Automobilindustrie zu Autos mit etwas weniger Verbrauch zu verpflichten und so den Treibhauseffekt effektiv zu bekämpfen werden Ackerflächen in Afrika für unseren Energiehunger okkupiert.“

„Wir importieren nicht nur fertigen Biosprit, sondern auch jede Menge Soja oder Zuckerrohr um das dann hier in Europa in Agrartreibstoffe umzuwandeln – das wird gerne verschwiegen.“ erklärt Roman Herre.  So wurden schon 2008 knapp 40 Prozent der Agrartreibstoffe in die EU importiert. 2010 hat die EU unter anderem Agrartreibstoffe aus Hungerländern wie dem Sudan und Kambodscha bezogen.

Europäische Investoren spielen bei der Landnahme in Afrika eine prominente Rolle. FIAN fordert die Bundesregierung daher auf, deutsche Investoren – Firmen und Finanzinvestoren – effektiv zu kontrollieren und zur Rechenschaft ziehen, falls diese in Menschenrechtsverletzungen verwickelt sind.

Studie ‘(Bio)Fueling Injustice’ (engl. PDF)

„Es ist gut, dass sich die Regierung endlich um Ressourceneffizienz und Ressourcenschonung bemüht.

Ressourcenschonung verankern – Foto: Rainer Sturm / Pixelio

Aber mit dem ‚ProgRess‘-Programm wird das Ziel der Bundesregierung, Deutschland zum Ressourceneffizienzweltmeister zu machen, nicht erreicht werden“, kommentiert NABU-Bundesgeschäftsführer Leif Miller das jetzt vom Bundeskabinett beschlossene Regierungsprogramm zur Schonung nachwachsender und nicht-nachwachsender Rohstoffe. „Wir dürfen nicht immer weiter immer mehr Rohstoffe verbrauchen. Angesichts dieser Notwendigkeit kann ‚ProgRess‘ nur ein erster Schritt sein. Der politische Wille, Ressourcenschonung als Leitlinie einer nachhaltigen Wirtschaft zu verankern, ist in diesem Programm nicht zu erkennen“, kritisiert Miller.

Das Ressourceneffizienzprogramm war innerhalb der Bundesregierung stark umstritten. Ziel des Programms ist es, der Rohstoffstrategie der Bundesregierung eine ökologische Dimension zu geben und dabei insbesondere den Verbrauch von Rohstoffen zu reduzieren. „Alles andere als eine absolute Senkung des Rohstoffverbrauchs in Deutschland wird die Tragfähigkeit der Erde überfordern. Die Bundesregierung hat es verpasst, sich dazu dezidiert zu bekennen und umschifft diese Aufgabe auf Kosten nachfolgender Generationen. Dabei könnte allein schon eine auf Ressourcenschonung ausgerichtete öffentliche Beschaffung die Leitmärkte für umweltfreundliche Produkte und Dienstleistungen fördern. Doch ähnlich wie beim absoluten Rohstoffverbrauch fehlt dazu eine Zielvereinbarung, bis wann dies umgesetzt werden soll“, erklärt Miller. „Wir werden der Regierung genau auf die Finger schauen, ob wenigstens die 20 guten Handlungsansätze in ProgRess tatsächlich verfolgt werden. Gleichzeitig bleibt es dringend, das Ressourceneffizienzprogramm programmatisch weiter zu entwickeln.“

Die EU-Kommission will bis Ende des Jahres konkrete Vorschläge für die Einführung europaweiter Nachhaltigkeitsstandards für energetisch genutzte feste Biomasse erarbeiten.

Biokraftstoffkriterien wären wünschenswert – Foto: Dagmar Struß

Das Vorhaben der Kommission ist unter Mitgliedstaaten und Interessenvertretern umstritten.

Wie der Nachrichtendienst ENDS Europe Daily berichtete, waren die Pläne bei einem Treffen von Interessenvertretern zur geplanten europäischen Erneuerbare-Energien-Strategie am vergangenen Freitag bekannt geworden, bei dem die Ergebnisse einer Konsultation aus dem vergangenen Jahr vorgestellt wurden.

Die Kommission hat bisher keine Einzelheiten veröffentlicht. Es sei jedoch  „eine Ausweitung der Biokraftstoffkriterien auf feste Biomasse“ vorgesehen, sagte Hans van Stehen, Leiter des Referats für erneuerbare Energien der EU-Kommission.

Die Reaktionen auf die Ankündigung sind geteilt. Während einige Mitgliedstaaten, wie beispielsweise Schweden, eine nationale Regelung der geplanten EU-Standardisierung von energetischer Biomasse vorziehen und die Pläne der Kommission daher ablehnen, fordern Industrieverbände zusätzliche Rechtssicherheit und bessere Bedingungen, die eine weiterreichende Nutzung von Biomasse ermöglichen könnten.

Jorgo Riss, Leiter des Greenpeace-Büros in Brüssel, erklärte, europäische Nachhaltigkeitskriterien für Biomasse könnten zwar einen wichtigen Beitrag leisten. Die Kommission müsse jedoch stärker über Energieeinsparungsmöglichkeiten nachdenken statt für alternative Brennstoffe zu werben. [DNR]

Der Industrieausschuss im EU-Parlament will die Kommission mit der Rettung des schwer kranken CO2-Handels beauftragen.

CO2-Handel soll gerettet werden – Foto: Konstantinos Dafalias / Pixelio

Die Kommission soll die überzähligen Emissionserlaubnisse zumindest vorübergehend aus dem Handel nehmen. Dieses wichtige Signal ist Teil der gestrigen Ausschussentscheidung zur Ausgestaltung der Energieeffizienz-Richtlinie. Die zwischen Industrie- und Umweltausschuss abgestimmten Änderungswünsche zur Richtlinie haben nun gute Chancen, auch vom Gesamtparlament angenommen zu werden.

Christoph Bals, Politischer Geschäftsführer von Germanwatch, kommentiert:

“Die Entscheidung ist ein wichtiger Aufruf zum Handeln an die europäischen Staats- und Regierungschefs. Damit die Kommission aktiv werden kann, müssen jetzt das Gesamtparlament und die Regierungen der Mitgliedsländer mitziehen. Das wäre ein wichtiger Zwischenschritt auf dem Weg, das EU-weite CO2-Minderungsziel für 2020 von derzeit 20 auf 30 Prozent anzuheben. Nur so lässt sich letztlich die massenhafte Überversorgung mit Zertifikaten beheben.

Der notwendige Durchbruch hängt vor allem von Angela Merkel ab. Noch blockiert insbesondere Polen eine Entscheidung für höhere CO2-Preise und eine Anhebung des Emissionsziels. Doch das kann sich ändern. Der polnische Premier Donald Tusk verspürt wenig Lust, eine Ratsentscheidung alleine zu blockieren und EU-weit isoliert als Verhinderer dazustehen. Polen wäre allem Anschein nach zu Gesprächen bereit, sobald aus Berlin eine klare Ansage kommt.

Mit dem Rückenwind aus dem EU-Parlament kann die Bundeskanzlerin der polnischen Regierung auf dem EU-Gipfel Ende der Woche verdeutlichen, dass sie ihr ganzes politisches Gewicht in die Stärkung des Emissionshandels legt. Bereits am 9. März soll der Rat der EU-Umweltminister über die zukünftige Richtung der Klimapolitik entscheiden. Klar ist: Um Polen und die anderen Kritiker zu gewinnen, muss das 30 Prozent-Ziel in eine Strategie eingebettet sein, die der Wirtschaftsentwicklung dort nicht schadet, sondern positive Impulse setzt.

Die lächerlich niedrigen Emissionshandelspreise gefährden Deutschlands Energiewende und damit Merkels wichtigstes Regierungsprojekt. So lange das Preissignal fehlt, kann Deutschland lange auf die für den Umbau notwendigen Investitionen und Technologiesprünge warten. Mit den Erlösen aus der Versteigerung der CO2-Zertifikate wollte die Bundesregierung sowohl die Energiewende finanzieren, als auch die gegenüber den vom Klimawandel am meisten gefährdeten Staaten gemachten finanziellen Zusagen bedienen. Wenn es bei den niedrigen Auktionserlösen bleibt, bricht die zentrale Finanzierungssäule für Energiewende und internationale Klimaunterstützung weg.”

Die potenziellen Anwendungsmöglichkeiten und spezifischen Anforderungen an Hochleistungsbatterien im Kontext der Verwirklichung von Elektromobilität sind so vielfältig wie die Entwicklungen der eingesetzten Batteriematerialien und -typen.

Das gilt für Elektro-Zweiräder, Hybrid- oder rein elektrisch betriebene Pkw, elektrifizierte Lkw, Boote, Nutzfahrzeuge oder dezentrale und zentrale stationäre Anwendungen.

Die Produkt-Roadmap Lithium-Ionen-Batterien 2030 des Fraunhofer-Instituts für System- und Innovationsforschung ISI nimmt diese potenziellen Zukunftsmärkte ins Visier und zeigt in einer neuen Broschüre Entwicklungspfade und Abhängigkeiten in einer vielfältigen Anwendungslandschaft auf.

Das Fraunhofer ISI begleitet die vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gegründete Innovationsallianz „Lithium Ionen Batterie LIB 2015“ seit 2009 mit einem Roadmapping. Bereits 2010 erschien die Technologie-Roadmap Lithium-Ionen-Batterien 2030, in welcher die technologischen Entwicklungstrends hinsichtlich Batteriematerialien, -komponenten und aussichtsreicher Zelltypen untersucht wurden. In der aktuellen Broschüre steht nun die Marktseite im Vordergrund: In der Produkt-Roadmap sind potenzielle Anwendungsmöglichkeiten für Lithium-Ionen-Batterien erfasst sowie Anforderungen an die verschiedenen Leistungsparameter über die einzelnen Einsatzfelder hinweg graphisch dargestellt. Als wichtige Faktoren und Treiber für die Marktentwicklung werden Aspekte der staatlichen Regulierung, Standardisierung, Infrastruktur und Kundenakzeptanz betrachtet.

(Elektro-)Mobile und stationäre Anwendungen können in der Energiespeicherentwicklung voneinander profitieren
Lithium-Ionen-Batterien lassen sich bereits heute in vielen Anwendungen finden. So kommen sie vor allem in der Konsumelektronik zum Einsatz, aber auch im Bereich der Elektrozweiräder sind sie bereits etabliert. Die vorliegende Roadmap unterteilt die unterschiedlichen Anwendungsfelder entsprechend der Leistungsgrößen der verwendeten Batterie. Es werden Entwicklungspfade von Zweirädern über die in der Öffentlichkeit aktuell am intensivsten diskutierten Elektroautos bis hin zu Booten, Bussen und Traktoren sowie dezentralen und zentralen stationären Anwendungen verfolgt. „Es zeigt sich, dass die erwartete Markteinführung und -diffusion kleiner bis großer Energiespeicherklassen für unterschiedliche Anwendungen nicht unabhängig voneinander verläuft, sondern vielmehr aufeinander aufbaut. Somit könnten Erfahrungen beispielsweise aus der Einführung der Elektrozweiräder und Hybrid-Elektromobile künftig auch auf vollelektrisch betriebene Elektromobile und Kleintransporter übertragen werden und die Erschließung neuer Märkte erleichtern“, so Projektleiter Dr. Axel Thielmann vom Fraunhofer ISI.

Die Anforderungen an die Batterien können von Anwendung zu Anwendung unterschiedlich ausfallen. Batterien für Hybridfahrzeuge benötigen zum Beispiel eine hohe Leistungsdichte, für rein batteriebetriebene Fahrzeuge hingegen eine hohe Energiedichte. In stationären Anwendungen wiederum dominieren die Kostenaspekte. Durch eine steigende Produktion von Elektrofahrzeugen und dadurch erzielbare Skaleneffekte könnten Lithium-Ionen-Batterien bald auch für neue Marktsegmente kostengünstiger und damit wettbewerbsfähig hergestellt werden. Geeignete Rahmenbedingungen sind gerade in dieser Phase des Markthochlaufs entscheidend.

„Für die Marktentwicklung der Lithium-Ionen-Batterien für Elektromobile und stationäre Anwendungen wird es besonders im Zeitraum bis 2020 eine große Rolle spielen, welche Ansätze zur Regulierung und Gesetzgebung verfolgt werden“, betont Prof. Dr. Martin Wietschel, Koordinator des Themenfelds Elektromobilität am Fraunhofer ISI. Im Allgemeinen ist der Trend in Richtung umweltfreundliche Regulierungsmaßnahmen klar ersichtlich. Offene Fragen bestehen aber unter anderem im Bereich der Transportbestimmungen für Lithium-Ionen-Batterien mit Wirkung auf Aspekte wie Standortentscheidungen für die Batterieproduktion und damit auch Beschäftigung und Wertschöpfung. Aber auch die Entwicklung von Normen und Standards ist vor einem eher kurzfristigen Zeithorizont von großer Bedeutung.

Broschüre zur Produkt-Roadmap Lithium-Ionen-Batterien (PDF)